Лазерный мир

Эксперимент по «лазерной локации Луны», который проводился в 60х годах 20го века, был одним из первых случаев использования лазерных технологии в космосе. С тех пор лазеры стали важной частью освоения космоса, научных исследований со спутника, технологий связи и анализа образцов. В этой части нашей статьи про лазерные системы в космосе мы обратим свое внимание на лазерные «путеводные звезды», различные способы использования лазеров в исследованиях и ориентации оборудования и его компонентов в реальном времени при полетах в космос. 

 Лазерные «путеводные звезды» являются частью адаптивной оптики в астрономии. Данная технология используется для того, чтобы добавить резкости дальним объектам при их рассмотрении через телескоп. Когда свет от звезды проходит через слои атмосферы, вихревые потоки делают изображение размытым. Лазеры используются для того, чтобы создать искусственную звезду или «путеводную звезду», которая становится относительно стабильной точкой в космосе. Лазерный луч искажается при его излучении с Земли, и адаптивная оптика используется для коррекции данное искажение. Сверхмощный компьютер измеряет искривление лазерного луча и передает их на зеркало с изменяемой поверхностью отражения. Когда «искривленный» свет от искусственной звезды достигает зеркала, компьютер изменяет поверхность зеркала так, чтобы волна отраженного света выпрямлялась. Следуя той же последовательности действий можно создать четкое изображение находящихся рядом планет и звезд.

 В течение последних двадцати лет использование лазеров в исследованиях космоса получило широкое распространение. Один из проектов НАСА фокусируется на анализе атмосферы с использованием оснащенных лазерами спутников для получения данных по содержанию углекислого газа, испарений воды и других частиц в воздухе. Целью исследования является сбор достаточного количества данных для того, чтобы предотвратить ухудшение состояния озонового слоя Земли. С другой стороны мощные лазеры также используются для спектрального анализа поверхности различных планет, например, инфракрасный диодный лазер на марсоходе Кьюриосити. Другие разработки в области исследований сосредотачивают внимание на различных новых областях, таких как использование лазеров для расчистки космоса от обломков, для обнаружения гравитационных волн, для запуска ракет с помощью лазера, а также для того, чтобы существенную увеличить скорость передачи данных с космических кораблей на землю.

 Правильное расположение компонентов и различного оборудования крайне важно для безопасности космической миссии. Лазеры используются для того, чтобы обеспечить точное расположение частей и компонентов во время производства космических кораблей (так же, как и для производства самолетов), маломощные лазеры также располагаются на борту корабля для того, чтобы отслеживать расположение компонентов или лабораторных инструментов во время миссии. Стоящая за этим наука. позволяющая осуществлять такие точные измерения, называется лазерная метрология. Примером ее использования в том числе является сближение и стыковка при полетах в космос.