Пю Пю Пю! Защо учените се възмущават от футуристичните космически лазери

Този художник

Концепцията на този художник показва представяне на спътника-2 (ICESat-2) на НАСА за лед, облак и земя и неговия модел на сканиране с шест лъча. (Изображение кредит: Центърът за космически полети на НАСА Годард)



Уошингтън - Пю, кю, кю! Епични лазерни битки с силно концентрирани лъчи от смъртоносна светлина, пробиващи корпусите на звездни кораби, отрязващи крайници-или моментално изпаряване на космически кораби, тела и дори планети-са много обичана и уважавана във времето традиция в научната фантастика в продължение на много десетилетия.

Но всеки, който е хванал ръчен лазерен показалец, за да води презентация или да дразни котка, знае, че по-ниските енергийни версии на лазерите са доста често срещани днес. Фокусираната светлина на лазерите може да се използва за микроскопия, за осигуряване на цели за оръжия, за извършване на определени видове деликатни операции или за създаване на ефектни визуални дисплеи на рок концерти.

Лазерите също често се използват в космоса - не като оръжия, а за да помогнат на учените да провеждат много прецизни измервания и наблюдения, обясни група от инженери и дизайнери на НАСА в панел на 16 юни тук във Future Con. [ Най -опасното космическо оръжие някога ]



Ако някога сте се възхищавали на много детайлната топография на Марс в географския браузър Google Mars, трябва да благодарите на лазери, каза Луис Рамос-Изкиердо, инженер по оптични системи в Центъра за космически полети на Годард на НАСА в Грийнбелт, Мериленд.

В продължение на четири години и половина лазерният висотомер на орбиталния апарат на Марс (MOLA) използва лазери за събиране на данни за височината на повърхността на Марс, който беше използван за генериране на най-подробната глобална топографска карта на всяка планета в нашата Слънчева система, според НАСА .

Лед, ледено бебе

По-близо до дома, Глобалното изследване на динамиката на екосистемите (GEDI), планирано за стартиране през 2019 г., ще използва лазерна технология за създаване на 3D карти на горите на Земята и изчисляване на тяхната биомаса, каза Рамос-Изкиердо.



Друга мисия на НАСА, използваща лазери, за да надникне на Земята, се нарича Ice, Cloud and Land Elevation Satellite-2 (ICESat-2). Планирано за стартиране през 2018 г., ICESat-2 ще използва масив от шест лазера-три сдвоени лъча-за проследяване на дебелината на ледената покривка и промените в Гренландия и Антарктида, така че учените да могат по-добре да преценят рисковете, произтичащи от топенето на лед поради изменението на климата, член на панела Брук Медли, научен сътрудник с дистанционно наблюдение на науките за Земята в Центъра за космически полети на Годард, каза пред аудиторията на Future Con.

ICESat-2 продължава работата, започната от по-ранна мисия, ICESat-1, която е първият спътник, който разполага лазери от космоса за измерване на височината на повърхността в ледените покриви на Гренландия и Антарктика, според НАСА.

Размерът на ледената покривка в тези два региона е огромен: площта на Гренландия е около три пъти по -голяма от Тексас, докато Антарктида е приблизително два пъти по -голяма от съседните Съединени щати - твърде голяма, за да се измерват точно промените в надморската височина от земята или със самолет , Каза Медли. ICESat-2 ще провежда множество проходи над главата на височина 489 километра, а лазерите му ще събират данни, които ще позволят на изследователите да изчисляват обема на леда и да проследяват промените във времето.



Кейт Рамсайер, Луис Рамос-Изкиердо, Брук Медли, Ерван Мазарико, Евън Хофман и Дженифър Сагер от Центъра за космически полети на НАСА Годард възхваляват многобройните качества на космическите лазери в панела Future Con

Кейт Рамсайер, Луис Рамос-Изкиердо, Брук Медли, Ерван Мазарико, Евън Хофман и Дженифър Сагер от Центъра за космически полети на НАСА Годард възхваляват многобройните достойнства на космическите лазери в панела „Космическите лазери на НАСА“ на 16 юни 2017 г.(Изображение кредит: M. Weisberger/Live Science)

Друг спътник на НАСА, който прилича на a огледална диско топка - лазерният GEOdynamic спътник (LAGEOS) - отчита обратно лазерната светлина, излъчвана от Земята, откакто стартира през 1976 г., връщайки данни, които позволиха на учените да създадат първите модели на гравитационното поле на Земята. Понастоящем има два спътника LAGEOS в орбита и техните орбити са толкова стабилни, че ако парче космически отломки не се сблъска с тях, те ще обикалят планетата в продължение на най -малко 1 милион до 2 милиона години, според участника в дискусията Евън Хофман, учен от проекта за космическа геодезия в Годард.

В близост до Луната, лазерният висотомер Lunar Orbiter на Lunar Reconnaissance Orbiter използва лазери за събиране на милиарди точки от данни от повърхността на Луната, докато са в орбита, което позволява на учените да изградят най -подробните карти до момента на лунната топография, Ерван Мазарико, научен сътрудник с Планетарни изследвания в Годард, каза на панела.

Лазерите също са помогнали на изследователите на НАСА да изведат широколентов достъп до Луната, каза Дженифър Сагер, водещ системен инженер и ръководител на проекти от Центъра за управление на науката и планетарните операции в Годард, каза пред аудиторията на панела. The Демонстрация на лунна лазерна комуникация тества двупосочна комуникационна система между Земята и Луната, използвайки импулсен лазерен лъч, установявайки скорост на изтегляне на данни от 622 мегабита в секунда, каза Сагер.

И изследователите дори проучват дали лазерите могат да се използват отбранително в космоса - не за борба с нахлуващите извънземни, а за отблъскване на космическите отломки, които могат да повредят оборудването или да застрашат астронавтите, добави Хофман.

Артист

Концепция на художник за космическия кораб LADEE, свързан с Луната на НАСА, използващ лазери за комуникация със Земята.(Кредит на изображението: НАСА)

Запалване на искрата

Появата на конференция като Future Con-където присъстващите са особено ентусиазирани от науката от реалния свят зад техните любими научнофантастични моменти-позволи на всички учени в панела да се докоснат до някои от по-интересните аспекти на своите изследвания, въпреки че Цялата презентация беше по -малко от час, каза Мазарико пред demokratija.eu.

Но всеки от участниците в дискусията с радост би могъл да говори за лазери много по-дълго, добави Рамос-Изкиердо.

„В действителност всеки един от нас можеше да говори с часове за работата си и какво правим-можех да продължавам и продължавам“, каза Рамос-Изкиердо.

„Но е добре, че получават разнообразни неща, които правим в НАСА, и може би как всичко се събира - за комуникация, за картографиране на планетата, за изследване. Трябва да свършим цялата тази работа сега, за да стане научна фантастика истинска “, каза той.

Говоренето за космически лазери във Future Con също донесе науката на НАСА директно до децата, може би насърчавайки следващото поколение инженери и учени, каза Мазарико пред demokratija.eu. И даването на възможност на децата да се срещнат с хората зад лазерите може да им помогне да се видят в тези роли като възрастни, добави Медли.

„Ние сме просто хора, които можеш да минеш по улицата“, каза тя. „Науката не е недостъпна - тя е достъпна за всеки“.

Оригинална статия на demokratija.eu .