ABD uzay ajansı NASA’dan bir mühendis, bu boşluğu kapatmak üzere komşumuz Mars’taki su kaynaklarının yerini belirlemeye yardımcı olabilecek küçük ama yüksek güçlü bir lazer geliştirdi.
Bu lazer, belirli frekanslarda yakınlaştırma yapabilen ve Mars’ın yüzeyinde suyun varlığını doğrulayabilen bir heterodin spektrometresi adı verilen bir alet geliştirmek için kullanılabilir. Araştırmacılar, lazerin, Ay, Mars ve hatta ötesini keşfetmek için gelecekteki görevlerde kullanılabilecek bir el cihazına güç sağlayabileceğine inanıyor.
Spektrometreler, ona dokunan ışığın spektrumlarını veya dalga boyunu tanımlayarak maddenin kimyasal özelliklerini ortaya çıkarabiliyor. Bu araçların çoğu spektrumun geniş bölümlerinde çalışırken, heterodin spektrometresi terahertz veya kızılötesi gibi belirli bir ışık frekansına odaklanıyor.
NASA Mars için harekete geçiyor!Su ve hidrojen içeren diğer bileşikler, saniyede 2 trilyon ila 10 trilyon döngü olan terahertz frekans aralığında fotonlar yayar. Bir heterodin spektrometresi, yerel bir lazer kaynağını gelen ışıkla birleştirir ve lazer kaynağı ile birleşik dalga boyu arasındaki farkı ölçmeye yardımcı olur. Bu ölçüm sırayla spektrumun alt bant genişlikleri arasında doğru okumalar verir.
Geleneksel olarak, kullanılan lazerler, ışık üretmek için bir atomun dış kabuğundaki elektronları uyarır. Işığın frekansı atoma ve bir elektronu uyarmak için gereken enerjiye bağlıdır. Ancak bu lazerler, terahertz aralığında veya kızılötesi ile mikrodalga arasındaki spektrumda performans gösteremez.
Mühendis Dr Bulcha, “Mevcut lazer teknolojisindeki sorun, hiçbir malzemenin terahertz dalgası üretmek için doğru özelliklere sahip olmaması” diyor.
Bu sorunun üstesinden gelmek için, araştırmacılardan oluşan ekip Goddard teknolojisini kullandı. Sadece birkaç atom genişliğine sahip katmanlı malzemenin bazı benzersiz kuantum ölçekli fiziğini kullanarak her elektron geçiş olayıyla fotonlar üreten kuantum kademeli lazerler geliştirmek için çalışıyorlar.
Bu tür malzemelerde lazer, malzemedeki elementler yerine değişen yarı iletken katmanlarının kalınlığı ile belirlenen belirli bir frekansta fotonlar üretir.
Bunun yanı sıra, lazer, araştırmacıların onu işlemci, spektrometre donanımı ve güç kaynağı ile birlikte bir çaydanlık boyutundaki 1U CubeSat’a sığdırmasına olanak tanıyan önemli ölçüde küçük bir boyuta sahip. NASA Mars için harekete geçiyor!