Revolucija u Mjerenju Udaljenosti: TWDCR Tehnologija
Nova aplikacija laserske tehnologije, poznata kao TWDCR (two-way dual-comb ranging), pokazala je izvanrednu preciznost u mjerenju udaljenosti između instrumenata koji su udaljeni više od 100 kilometara. Ova inovacija mogla bi poboljšati način na koji sateliti lete u formaciji, a također unaprijediti točnost znanstvenih instrumenata za detekciju gravitacijskih valova i astronomsku interferometriju dugih osnovica, tehnike koje su korištene za snimanje crnih rupa.
Što je TWDCR?
TWDCR se oslanja na optimalne frekvencijske češljeve (OFC), koji emitiraju svjetlost na redovito razmještenim valnim duljinama. Svaki laser koristi jedinstvenu valnu duljinu, a to omogućava precizno mjerenje udaljenosti. Iako se OFC već koriste u mjernim tehnologijama, do sada su izazovi u atmosferi ograničili njihovu primjenu na udaljenosti ne većim od jednog kilometra.
Tehnički Izazovi
Prema autorima istraživanja, koji većinom dolaze s Kineskog sveučilišta znanosti i tehnologije, daljinsko mjerenje ostaje tehnički izazovno zbog visokog gubitka prijenosa i šuma u atmosferi. Oni ističu da se brojni pristupi pokušali nositi sa ovim problemima, ali vjeruju da TWDCR može pružiti još bolja rješenja.
Učinak Mjerenja
- Laseri su korišteni za mjerenje udaljenosti između dva laboratorija udaljena 113 kilometara.
- Preciznost mjerena je s pogreškom od samo 82 nanometra.
- Čak i u vremenskom okviru od samo jedne milisekunde, tim je postigao preciznost manju od širine ljudske kose.
Za razliku od drugih metoda, TWDCR je omogućio precizno mjerenje bez utjecaja zakrivljenosti Zemlje, zahvaljujući izboru laboratorija smještenih na velikim visinama s dolinom između njih.
Prednosti i Nedostaci
Premda je TWDCR izuzetno precizan, postoji cijena koju treba platiti za ovu prednost. Postavljanje ove metode zahtijeva više vremena i učinkovitiji proces ekstrakcije podataka. Međutim, za duža mjerenja, kao što je određivanje udaljenosti do satelita, ova tehnika može biti neprocjenjiva.
Zaključak
Iako udaljenost koju su istraživači uspjeli izmjeriti još uvijek nije ona od tla do satelita, TWDCR pokazuje velike mogućnosti za buduća istraživanja. S većim dijelom putovanja u svemir u gotovo potpunom vakuumu, laserska tehnologija će moći prolaziti kroz manje atmosferske smetnje. Ova nova tehnologija predstavlja korak naprijed u znanosti o mjerenju udaljenosti i može otvoriti vrata novim otkrićima o Zemlji i našem svemiru.
Za više informacija, pripremljeni rad dostupne je na ArXiv.org, a novinari će sigurno pratiti razvoj ove fascinantne priče.
