하늘에 있는 저 녹색 레이저는 뭔가요?

구름 한 점 없는 밤에 캠퍼스를 거닐며 학생들은 고개를 들어 하늘을 가르는 밝은 녹색 선을 볼 수 있습니다. 현지인들이 부르는 "그린 빔"은 유타 주립대학교를 독특하게 만드는 많은 것 중 하나입니다.

레이저는 질소, 산소, 메탄 및 기타 원소의 빛을 산란시켜 대기의 온도, 함량, 때로는 밀도에 대한 데이터를 수집하는 데 사용됩니다. 산란된 빛 중 일부는 다시 돌아와서 원자에서 나오는 빛을 축적하는 여러 개의 거울이 있는 대형 망원경에 부딪칩니다.

USU 물리학과 책임자인 Jan Sojka는 원자와 분자에서 반사된 빛의 고도 프로파일을 생성하고 있다고 말했습니다.

Sojka는 "그것은 레이더 시스템과 같습니다."라고 말했습니다. "레이더 시스템은 전파 펄스를 보냅니다. 비행기에 부딪혔다가 돌아오고 전파가 갔다가 돌아오는 데 걸린 시간을 측정하면 거리를 알 수 있습니다."

프로젝트의 상당 부분은 미국 국립과학재단(National Science Foundation)과 NASA의 자금 지원을 받습니다.

Sojka는 "NASA는 이 지식을 원하고 NSF도 마찬가지입니다. 이는 전 세계 과학계가 관심을 갖고 있다는 것을 의미합니다"라고 말했습니다. "국방부에서도 항상 이런 일에 관심을 갖고 있습니다."

Sojka에 따르면 레이저 작업은 학생들이 산업 안전에 대한 귀중한 경험을 얻을 수 있는 좋은 방법입니다.

"학생들이 이 산업적이고 매우 강력한 레이저 시스템에서 가장 먼저 배우는 것은 이러한 것들을 안전하게 작업하는 방법입니다."라고 Sojka는 말했습니다.

Sojka는 "녹색 광선"이 종이 조각을 즉시 점화시킬 만큼 강력하다고 말했습니다.

Sojka는 "빛을 모으는 4개의 매우 큰 거울이 있어 세계에서 가장 강력한 LiDAR 시스템 중 하나"라고 말했습니다.

LiDAR는 빠른 발사 레이저로 원격 감지를 사용하는 시스템 유형입니다. 레이저 펄스는 반사광을 측정하는 데 사용됩니다.

LiDAR 관측 및 데이터 분석가인 Jonathan Price가 최근 레이저 프로젝트를 맡았습니다. 2022년 9월 Vincent Wickwar가 사망한 이후 Price는 이제 천문대를 이끌고 있습니다. Price는 2021년 8월에 박사후 연구원으로 Wickwar의 연구 그룹에 합류했습니다.

Price는 "우리는 탄성 충돌이라고 불리는 빔을 위로 보냅니다."라고 말했습니다. "내 생각에는 그것이 일종의 입자에서 튕겨져 나와 우리에게 반사된다고 말할 수 있을 것 같습니다."

프라이스는 레이저가 일반적으로 데이터를 수집하기 어려운 대기 영역을 측정하는 데 도움이 된다고 말했습니다.

"우리가 보고 있는 이 지역에는 그곳을 볼 수 있는 도구가 그리 많지 않습니다."라고 Price는 말했습니다. "저희는 밤에만 활동할 수 있습니다."

레이저는 하늘에 구름이 거의 없을 때만 작동할 수도 있습니다.

"비교하자면 30km 정도입니다. 기상 관측 기구는 일반적으로 그 고도까지 이동합니다."라고 Price는 말했습니다. "그래서 우리는 기상 관측 기구가 끝나는 곳에서 시작합니다. 그리고 100km가 우주의 가장자리로 간주됩니다."

대기는 온도 구조로 식별할 수 있는 여러 층으로 분리되어 있습니다.

"우리 과학은 대기권 상층부에서 일어나는 일과 대류권 아래에서 일어나는 일을 결합하여 태양이 날씨를 좀 더 잘 제어하는 ​​​​방법을 이해할 수 있도록 노력하고 있습니다."라고 Price는 말했습니다. .

USU의 학부생인 Aggie Figueredo는 레이저 모니터링을 돕고 있습니다. 물리학과 컴퓨터 수학을 전공한 Figueredo는 결과가 나오려면 올바른 주파수를 보내야 한다고 말했습니다.

Figueredo는 "전자를 사용하면 상대방에게 앞뒤로 튕겨 나가는 데 필요한 양의 에너지를 제공할 올바른 주파수를 보낼 수 있습니다"라고 말했습니다. "그리고 특정 분자가 함께 있을 때 지구 온난화를 나타냅니다."

Figueredo는 레이저가 지구 온난화를 가리키는 다른 요인들을 포착했다고 말했습니다.

Figueredo는 "2000년대 초반부터 물의 농도와 온도가 증가하기 시작했습니다."라고 말했습니다. "시간이 지나면서 더 건조해지기 시작했어요. 그래서 유타는 항상 건조했지만 더 많은 물을 잃기 시작했습니다. 평균 기온도 상승했습니다."