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向月球射击：黑暗陨石坑中的超稳定激光器可以实现月球导航、精确计时、新科学
物理学家叶军提议在月球南极的月球陨石坑内建造超稳定激光器，利用其永久阴影在月球上进行高精度测量和类似 GPS 的导航。
来源:Scientific Inquirer它们是太阳系中最黑暗和最寒冷的地方之一：数百个月球陨石坑，其中许多位于月球南极，从未接受阳光直射，并处于永久阴影中。这正是为什么物理学家 Jun Ye 和他的同事认为这些陨石坑是建造超稳定激光器关键部件的完美场所。
叶说，在月球上，高度稳定的激光器（一种具有几乎不变的频率或颜色的相干光源）可以提供主时间信号并提供类似 GPS 的月球导航，同时隶属于美国国家标准与技术研究所 (NIST) 和 JILA（NIST 与科罗拉多大学博尔德分校的联合研究所）。这些月球激光器的多个副本可以精确测量物体之间的距离，并有可能检测到奇异的物理现象，例如时空波纹。
为了建造月球激光器，宇航员首先要安装一个被称为光学硅腔的关键部件——一块硅，只允许某些频率的光在硅块两端的镜子之间来回反射。两个镜子之间的距离决定了允许共振的频率；对于高度稳定的光学腔，该距离以及因此那些频率不会变化。
月球是构建光学腔的理想地点，因为与地球相比，月球受到的振动相对较少，并且具有高真空度（因为其环境没有空气）。
但月球南极永久阴影的陨石坑提供了更大的优势。它们的寒冷温度比绝对零（50 开尔文）高出约 50 度，极大地减少了镜面的随机抖动。
此外，这些陨石坑的真空度比月球表面还要高，进一步减少或消除了声波和杂散粒子的振动，这些振动可能会撞击镜子并改变它们之间的距离。
图片来源：NASA。