Los rusos crean un láser de precisión para ser el GPS más perfecto del espacio

Científicos de la Universidad ITMO, en San Petersburgo (Rusia), han desarrollado un láser de alta precisión capaz de medir la distancia a la Luna con un margen de error de unos pocos milímetros para el sistema de navegación ruso GLONASS, el equivalente al GPS americano o al europeo Galileo.

Los sistemas de navegación por satélite se basan en la medición precisa de la distancia entre un objeto terrestre y varios satélites artificiales. Las coordenadas de los satélites deben ser lo más precisas posible para garantizar la ubicación precisa del objeto. Además de eso, la masa de la Luna afecta las trayectorias de los satélites, por lo tanto, las coordenadas lunares deben tenerse en cuenta al calcular la posición de los satélites.

Las coordenadas lunares se obtienen midiendo la distancia a la Luna con los localizadores láser. La precisión de dichos localizadores depende de las características del láser. Por ejemplo, cuanto más corto sea el impulso y menor sea la divergencia del haz del láser, más fácil será medir la distancia entre el láser y la Luna. El láser desarrollado por estos científicos cuenta con un tamaño relativamente pequeño, baja divergencia de radiación y una combinación única de duración de pulso corta, energía de pulso alta y tasa de repetición de pulso alta.

La duración del pulso del láser es de 64 picosegundos, que es casi 16.000 millones de veces menos que un segundo. La divergencia del haz del láser, que determina el brillo de la radiación a grandes distancias, está cerca del límite teórico; es varias veces más bajo que los indicadores descritos para dispositivos similares.

"En realidad, crear un láser con una duración de pulso de decenas de picosegundos ya no es técnicamente difícil", asegura el ingeniero Roman Balmashnov, del Instituto de Investigación de Física Láser y estudiante de doctorado de la Escuela Universitaria de Fotónica de ITMO. "Sin embargo, la energía de pulso de salida de nuestro láser es al menos dos veces más alta que la de sus análogos. Es de 250 milijulios en la longitud de onda verde y 430 milijulios en la longitud de onda infrarroja", explica.

El nuevo láser se utilizará en un localizador de láser lunar del sistema de navegación rusa GLONASS. Esto permitirá corregir las coordenadas de los satélites en tiempo real, haciendo que el sistema de navegación ruso sea más preciso. El margen de error al ubicar usuarios puede reducirse a 10 centímetros.

"El láser que hemos desarrollado es vanguardista según varios criterios. Según nuestros datos, es la fuente de radiación de láser de picosegundos más poderosa en el pulso periódico del mundo. Además de las aplicaciones de alcance estricto, los láseres de esta clase pueden utilizarse para obtener imágenes de objetos orbitales: por ejemplo, satélites o desechos espaciales", señala por su parte el director del Instituto de Investigación de Física Láser de la Universidad ITMO, Andrey Mak.