Billede:Optisk stabiliserende referencehulrum

Det, der ligner en abstrakt skulptur, er faktisk laserækvivalenten til en stemmegaffel – til at tjene en ny generation af ruminstrumenter.

"Dette er et 'optisk stabiliserende referencehulrum', hvorigennem laserlys er indeholdt mellem et par superpolerede spejle holdt en præcis afstand fra hinanden, " forklarer ESA-fysiker Eamonn Murphy.

"Dette laserlys bruges derefter til at låse laserens frekvens - og forhindre den i at drive - i et princip, der ligner en stemmegaffel, som anvendes på musikinstrumenter."

Sådanne lasere vil tjene i hjertet af næste generations 'optiske atomure', forbedring af de nuværende mikrobølge-atomure, der bruges til timing og navigation, samt muliggør ultrafølsomme tyngdekraftsdetektorer.

Dette 5 cm terninghulrum blev udviklet til ESA af National Physical Laboratory, NPL, som er Storbritanniens nationale måleinstitut, specialiseret i ekstremt præcise måleteknikker.

NPL brugte ultra-lav ekspansionsglas, modstandsdygtig over for skiftende størrelse med temperatur. En sti blev derefter boret gennem midten, med spejle placeret i hver ende.

Den fungerende version af hulrummet er indesluttet i et vakuumkammer for at forhindre enhver forstyrrelse af luftmolekyler, efterfulgt af et termisk svøb for at holde sin temperatur inden for en lille brøkdel af en grad. Den kan derefter placeres på en akustisk dæmpende bundplade for yderligere at isolere den fra eventuelle mikrovibrationer.

Denne indsats begyndte tilbage i 2009 med tre parallelle projekter inden for ESA's Basic Technology Research Program, samarbejder med de nationale måleinstitutter Frankrig og Tyskland samt Storbritannien.

Ekspertise og elementer fra alle de resulterende designs vil snart blive indarbejdet i en ny fungerende prototype, støttet gennem ESA's General Support Technology Program, som færdiggør hardware til plads.

"Vores mål er at levere en forbedring af seks størrelsesordener i laserlinjebredden fra den indledende laserydelse, " tilføjer Eamonn, "for at opretholde en stabil driftfri frekvens, ufølsom over for selv små accelerationer."