美国国家航空航天局开发用于探测月球上水的激光

之前的实验已经证实了月球上存在少量的水，尽管大多数技术无法区分水、游离氢离子和羟基。

一种被称为外差光谱仪的仪器可以放大特定的频率，以明确识别和定位月球上的水源。它需要一种稳定的、高功率的太赫兹激光器——这种激光器也足够小，可以执行太空任务——美国国家航空航天局(Nasa)现在已经制作出了这种激光器的原型。

美国宇航局戈达德太空飞行中心的工程师伯哈努·布尔查博士说:“这种激光使我们打开了一扇研究这个频谱的新窗口。”

“其他任务在月球上发现了水合作用，但这可能意味着羟基或水。如果是水，它从何而来?它是月球形成的原生物质还是彗星撞击的产物?有多少水?我们需要回答这些问题，因为水对生存至关重要，可以用来为进一步的探索制造燃料。”

分光计探测光的光谱或波长，以揭示光所接触的物质的化学性质。含氢化合物，如水，在微波和红外之间的特定太赫兹频率范围内发射光子。

外差光谱仪将局部激光源与入射光结合起来，测量激光源与组合波长之间的差异，从而提供光谱的子带宽之间的精确读数。

根据激发一个电子所需的固定能量，不同的原子产生不同频率的光。然而，激光在红外和微波之间的光谱中有一个被称为太赫兹间隙的特定部分不足。

“现有激光技术的问题是，”布尔查博士说，“没有材料具有产生太赫兹波的合适特性。”

这种新型微型激光器利用了数十个原子之间的材料的量子效应，在传统激光器强度减弱的光谱部分产生高功率光束。

布尔查希望继续工作，为美国宇航局的阿尔忒弥斯计划制造可飞行的激光器，该计划的目标是在2024年将第一位女性和下一位男性送上月球。

激光器的低尺寸和低功耗使其可以与光谱仪硬件、处理器和电源一起安装在一个茶壶大小的1U立方体卫星上。研究人员说，它还可以为未来在月球、火星和其他地方的探险者使用的手持设备提供动力。