Naukowcy opracowują zaawansowany czujnik kwantowy dla niskiej orbity Ziemi, który może wykryć najmniejsze drżenie w grawitacji Ziemi.
Te ledwo zauważalne zmiany – spowodowane poruszaniem wody, Aktywność tektoniczna lub zmieniając się skałę – zaoferuj wskazówki na temat tego, co leży pod powierzchnią planety.
Nowe urządzenie może umożliwić mapowanie podziemnych funkcji, takich jak warstwy wodonośne i depozyty mineralne – kluczowe dane dotyczące nawigacji, zarządzania zasobami i Bezpieczeństwo narodowejego programiści mówią.
„Mogliśmy określić masę Himalajów za pomocą atomów”, Jason Hyon, główny technolog nauk o ziemi w NASA Jet Propulsion Laboratory W południowej Kalifornii i dyrektor JPL Quantum Space Innovation Center, powiedział w Oświadczenie 15 kwietnia.
Powiązany: Jak czujnik kwantowy na ISS może zrewolucjonizować eksplorację przestrzeni
Czujniki kwantowe, podobnie jak instrument Gravity Gravity Pathfinder (QGGPF) opracowany przez JPL, prywatne firmy i instytucje akademickie, używają chmur atomów upuszczonych w swobodnym opadie i ochłodzone do bliskiej Absolute zero.
Gdy upadają, lasery zachowują się jak lustra i rozdzielacze, oddzielając atomy, a następnie łącząc je z powrotem. Sposób, w jaki atomy zakłócają, gdy rekombinacja ujawnia, jak bardzo zostały przyspieszone powagaumożliwiając naukowcom mierzenie najmniejszych zmian w grawitacji z ekstremalną precyzją.
Te najnowocześniejsze narzędzia, oparte na technice zwanej interferometrią atomu, są znacznie bardziej wrażliwe niż tradycyjne instrumenty-i wciąż się poprawiają. Naukowcy udoskonalają teraz technologię, aby była jeszcze bardziej dokładna i trwała.
„Dzięki atomom mogę zagwarantować, że każdy pomiar będzie taki sam. Jesteśmy mniej wrażliwi na efekty środowiskowe”-powiedział w tym samym oświadczeniu Sheng-Wey Chiow, eksperymentalny fizyk w JPL.
Ponieważ wykorzystuje atomy zamiast nieporęcznych części mechanicznych, czujnik QGGPF jest zaskakująco kompaktowy – mniej więcej wielkości małej pralki – i waży zaledwie 275 funtów (125 kilogramów). To sprawia, że jest znacznie mniejszy i lżejszy niż tradycyjne kosmiczne instrumenty grawitacyjne, co jest dużą zaletą misji kosmicznych, w których koszty wielkości, wagi i uruchamiania są ściśle ograniczone.
NASA planuje nadać nowemu czujnikowi test w przestrzeni pod koniec dekady. Misja demonstracyjna technologii włoży do przetestowania pakiet najnowocześniejszych narzędzi, przekraczając granice, w jaki sposób światło i atomy oddziałują w najmniejszych skalach.
„Nikt jeszcze nie próbował latać jednym z tych instrumentów” – powiedział Ben Stray, badacz doktorantów w JPL. „Musimy go latać, abyśmy mogli dowiedzieć się, jak dobrze będzie działać, a to pozwoli nam nie tylko rozwinąć gradiometr grawitacyjny kwantowy, ale także ogólnie technologię kwantową”.
