IT之家 4 月 21 日消息，美国国家航空航天局（NASA）宣布与多家私营企业和学术机构合作，共同开发量子重力梯度仪先锋号（Quantum Gravity Gradiometer Pathfinder, QGGPf），这是全球首个用于监测地球重力的太空量子传感器，旨在对地球引力进行前所未有的精确监测。

По данным IT House, гравитация Земли распределена неравномерно, а гравитация изменяется из-за переноса массы Земли из-за водных потоков, землетрясений, таяния ледников и других геологических событий. Точное измерение этих небольших гравитационных изменений имеет важное значение для управления ресурсами, прогнозирования стихийных бедствий и понимания последствий изменения климата.

«Эта миссия станет важной вехой в области квантового зондирования и откроет путь для широкого спектра важных наблюдений, от запасов нефти до мировых запасов пресной воды», — отметили в Лаборатории реактивного движения NASA (JPL).

В основе Quantum Gravity Gradient Vanguard лежит градиентометр с градиентами, который представляет собой инструмент, измеряющий изменения гравитации Земли путем сравнения падающего ускорения двух соседних объектов, известных как тестовые массы. В зонах с сильной гравитацией ускорение падения испытательной массы будет больше.

QGGPf использует инновационный подход, используя облако атомов рубидия, охлажденных до экстремально низких температур (около 0 Кельвинов). При таких низких температурах атомы проявляют волнообразные свойства, и градиентный метр будет отображать изменение гравитационного поля, измеряя небольшие различия в ускорении этих волн.По сравнению с методами гравитационных измерений на Земле, которые нарушаются факторами окружающей среды, измерительная среда в космосе практически не нарушается и обеспечивает более точные показания.

Шенг-вей Чиоу, физик из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL), сказал: «Использование ультрахолодного атомного облака в качестве тестовой массы гарантирует, что космические гравитационные измерения останутся точными в долгосрочной перспективе. Природа атомов делает каждое измерение последовательным и гораздо менее чувствительным к факторам окружающей среды. ”

Еще одним преимуществом квантовых сенсоров является их высокая чувствительность и компактность. Ученые отмечают, что квантовые датчики могут быть в 25 раз точнее обычных датчиков, а также меньше и легче. По данным NASA, QGGPf весит всего 0 килограммов и имеет объем 0,0 кубических метров при постройке. Бен Стрей, научный сотрудник JPL, сказал: «Никто еще не пытался отправить такой инструмент в космос. Нам нужны летные испытания, чтобы понять его производительность, что не только поможет продвинуть разработку градиентетметров с квантовой гравитацией, но и даст ценные уроки для общего развития квантовых технологий. ”

Ожидается, что Quantum Gravity Gradient Vanguard будет готов к развертыванию около 2030. Команда NASA с нетерпением ждет его, так как он поможет ученым разгадать тайны гравитационного поля Земли и принесет новые прорывы в исследованиях в области наук о Земле.