К концу текущего десятилетия специалисты NASA планируют запустить на орбиту спутник QGG Pathfinder, оснащенный первым квантовым датчиком гравитации. Этот датчик позволит ученым составить максимально точную карту гравитационного потенциала Земли.
«До настоящего времени никто еще не пытался отправлять подобные инструменты на орбиту. Нам необходимо проверить их работу в полевых условиях для оценки того, насколько хорошо они будут работать в космосе. Это важно не только для развития гравиметрических квантовых инструментов, но и для развития всей квантовой индустрии в целом», – пояснил исследователь из JPL Бен Стрей.
QGG Pathfinder – это компактный космический аппарат, внутри которого находится вакуумная камера с двумя облаками атомов рубидия, охлажденных до абсолютного нуля. Эти облака непрерывно взаимодействуют с гравитационным полем Земли, что заставляет их двигаться с ускорением в сторону центра притяжения.
Благодаря тому, что облака атомов рубидия при охлаждении до сверхнизких температур превращаются в конденсат Бозе-Эйнштейна, их можно использовать для измерения гравитационного поля. Это связано с тем, что конденсат Бозе-Эйнштейна ведет себя как один гигантский атом, обладающий свойствами и материального объекта, и волны. Это позволяет вычитать сигналы, порождаемые облаками атомов, и использовать их для отслеживания колебаний в силе гравитационного поля Земли.
Расчеты специалистов JPL показывают, что при выведении QGG Pathfinder на относительно низкую орбиту, порядка 350 км, он сможет отслеживать гравитационные аномалии с гораздо большей чувствительностью, чем существующие инструменты, такие как зонды GRACE. При этом для проведения таких измерений потребуется только один спутник, а не пара космических аппаратов или целая флотилия подобных зондов. Это должно упростить проведение наблюдений.
По планам NASA, первый прототип QGG Pathfinder будет запущен на орбиту в конце текущего десятилетия. В рамках этой миссии ученые планируют изучить особенности работы квантовых датчиков гравитации на орбите и собрать данные, которые позволят повысить чувствительность этих инструментов на несколько порядков. Успех миссии откроет путь к созданию более мощных и сложных научных спутников, которые будут использоваться для изучения природы гравитации и гравитационных взаимодействий между планетами.
Источник: ТАСС
распечатать статью
