Российские ученые разработали невероятно точный лазер, который делает отечественную систему геолокации более точной, чем ее американский аналог. Он может измерять расстояние между Землей и Луной с точностью до нескольких миллиметров.
Такая точность важна при управлении спутниками, поскольку это помогает точно устанавливать свои координаты с учётом влияния массы Луны. Например, система GPS и российский ГЛОНАСС основаны на точном измерении расстояния между наземным объектом и несколькими искусственными спутниками.
Исследователи из университета ИTMO в России продемонстрировали свой лазер. Он довольно мал по сравнению с аналогичными лазерами, обладает низкой расходимостью излучения, уникальной комбинацией короткой длительности импульса, высокой энергией импульса и высокой частотой повторения импульсов. Это позволяет лазеру создавать импульс длительностью всего 64 пикосекунды, то есть в 16 миллиардов раз меньше одной секунды.
Кроме того, расхождение лазерного луча, которое определяет яркость излучения на больших расстояниях, было доведена до её теоретического предела, что в несколько раз лучше показателей других аналогичных устройств.
С точностью до 10 см
«На самом деле создание лазера с длительностью импульса в десятки пикосекунд уже не является технически сложным, — сказал Роман Балмашнов из исследовательской группы. — Однако энергия выходного импульса нашего лазера, по крайней мере в два раза выше, чем у его аналогов».
Исследователи предполагают, что новый лазер будет использоваться в лазерном локаторе навигационной системы ГЛОНАСС, позволяя уточнять вычисление координат спутника в реальном времени. Это сделало бы российскую систему более точной, чем её американский аналог GPS, с погрешностью всего лишь до 10 см.
Андрей Мак из исследовательской команды также сказал, что лазеры могут использоваться для создания изображений орбитальных объектов, таких как космический мусор. «Лазер, который мы разработали, является передовым по нескольким критериям, — сказал он. — По нашим данным, это самый мощный импульсно-периодический пикосекундный источник лазерного излучения в мире».