أضواء على الأبحاث

الليزر يقيس المسافة بين قمرين صناعيين بدقة فائقة

  • Published online:

NASA/JPL

استخدم قمران صناعيان أشعة الليزر؛ لقياس المسافة بينهما، بدقة تبلغ 0.3 نانومتر.

وتحمل بعثة متابعة «تجربة تغطية حقل الجاذبية وقياس المناخ»، (يُشار إليها اختصارًا باسم «جريس-فو» GRACE-FO)، جهازًا يسمى مقياس التداخل لقياس المسافات بالليزر على كل من القمرين الصناعيين التابعين لها، اللذين يسافر كل منهما على مسافة تبلغ 220 كيلومترًا تقريبًا من القمر الآخر. ويقسِّم مقياس التداخل الموجود على أحد القمرين الصناعيين (يظهر في الصورة، مع صاروخ الإطلاق) ضوء الليزر إلى حزمتين من الأشعة؛ ويرسل إحداهما إلى القمر الصناعي الآخر؛ فيستقبل القمر الصناعي الثاني الضوء، ويعكسه مرة أخرى في صورة مضخمة، تحتوي على معلومات حول التغيرات التي تطرأ على الفجوة بين القمرين.

وقاست هذه الأجهزة، لما يقرب من شهرين، التغيرات الدقيقة التي تطرأ على المسافة بين القمرين الصناعيين. وتباينت تلك المسافة قليلًا حينما حلَّقت البعثة فوق جبال، وغيرها من التضاريس الأرضية، التي تتسم بتأثير ثقالي على القمرين الصناعيين التوأمين.

ويقول جيرهارد هاينزل – من معهد ماكس بلانك لفيزياء الجاذبية في هانوفر بألمانيا – وكيرك ماكنزي – من مختبر الدفع النفاث في باسادينا بكاليفورنيا – وزملاؤهما إن أول استخدام لهذه التقنية في الفضاء الخارجي يمهد الطريق لبعثة فضائية مستقبلية؛ لرصد التموجات في نسيج الزمان والمكان، المعروفة باسم موجات الجاذبية.

(Phys. Rev. Lett. 123, 031101 (2019