月球也要有GPS？超穩定雷射藏隕石坑有望建月面導航與授時系統

人類登月科技正朝「自主導航」邁出關鍵一步。最新研究概念指出，科學家正構想在月球永久陰影隕石坑中部署「超穩定雷射系統」，有望建立類似GPS的月面定位與精準時間網路，為未來月球基地與深空任務提供基礎建設。記者林育如／編譯

人類登月科技正朝「自主導航」邁出關鍵一步。最新研究概念指出，科學家正構想在月球永久陰影隕石坑中部署「超穩定雷射系統」，有望建立類似GPS的月面定位與精準時間網路，為未來月球基地與深空任務提供基礎建設。

一種鎖定於超穩定矽光學腔的月球雷射，若部署在月球永久陰影隕石坑中，可望提供月球時間尺度基準、地月間光學通訊、衛星式太空距離測量與成像，以及太空中的光學原子鐘等基礎設施。（圖／J. Ye/NIST with lunar background image produced by NASA’s Visualization Studio）

根據美國國家標準與技術研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）發布的研究新聞稿，該構想利用極低溫、無光干擾的月球隕石坑環境，安裝以矽光學腔為核心的超穩定雷射裝置，形成極高穩定度的光學頻率標準，可作為月球上的「時間與導航基準信號」。

研究指出，這種雷射系統有望提供「類GPS」定位能力（GPS-like navigation signal），讓未來的登月器、探測車甚至人類基地能在月面進行高精度定位與導航，同時建立月球專屬的原子級時間標準，用於任務同步與通訊系統校準。

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多家科技與科普媒體（包括 Space.com、Interesting Engineering 與 Scientific Inquirer）報導指出，這一構想若實現，將可能讓月球形成類似地球衛星定位系統的架構，由多個雷射節點提供穩定訊號，支援未來大規模月面活動與探測任務。

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其中，月球南極的永久陰影隕石坑被視為最佳設置地點。這些區域長期處於極端低溫與無日照環境，被認為非常適合高精密光學儀器運作，也可能減少熱擾動對雷射穩定性的影響。

不過研究也強調，該系統目前仍停留在概念與前期設計階段，尚未實際部署，距離真正建構月球導航網路仍有大量工程挑戰，包括能源供應、設備維護與月面建設難度等問題。

儘管如此，隨著全球重返月球計畫加速推進，這類「月球GPS」構想被視為未來關鍵基礎設施之一，可能改變人類在月球的活動方式，讓深空探索從「依賴地球」，逐步走向「月球自主運作」的新時代。

資料來源：NIST、Space.com、Scientific Inquirer、Interesting Engineering

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