NASA разрабатывает спутник для квантовых замеров притяжения Земли
Специалисты NASA планируют собрать и запустить на орбиту к концу десятилетия спутник QGG Pathfinder, на борту которого будет установлен первый квантовый датчик гравитации, при помощи которого ученые планируют составить максимальную точную карту гравитационного потенциала Земли.
Об этом сообщила пресс-служба Лаборатории реактивного движения NASA.
"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, чьи слова приводит пресс-служба лаборатории.
Разрабатываемый исследователями научный спутник QGG Pathfinder представляет собой компактный космический аппарат, внутри которого будет расположена вакуумная камера, в которой будут удерживаться два облака из атомов рубидия, охлажденных до абсолютного нуля. Эти скопления атомов непрерывно взаимодействуют с гравитационным полем Земли по мере движения аппарата по орбите, что заставляет их двигаться с ускорением в сторону центра притяжения.
Данное ускорение можно очень точно измерить благодаря тому, что облака из атомов рубидия при охлаждении до сверхнизких температур превращаются в так называемый конденсат Бозе-Эйнштейна, экзотическую форму материи, которая ведет себя как один гигантский атом. В результате этого облака атомов одновременно обладают свойствами и материального объекта, и волны, что позволяет вычитать друг из друга порождаемые ими сигналы и использовать их для отслеживания колебаний в силе гравитационного поля Земли.
Как показывают расчеты специалистов JPL, при выведении подобного аппарата на относительно низкую орбиту, порядка 350 км, он сможет отслеживать гравитационные аномалии со значительно более высокой чувствительностью, чем уже существующие инструменты, такие как зонды GRACE. При этом для проведения подобных замеров потребуется лишь один подобный спутник, а не пара космических аппаратов или целая флотилия подобных зондов, что должно упростить ведение этих наблюдений.
По текущим планам NASA, первый прототип QGG Pathfinder будет отправлен на орбиту в конце этого десятилетия. В рамках этой миссии ученые планируют всесторонне изучить особенности работы квантовых датчиков гравитации на орбите и собрать сведения, которые помогут повысить чувствительность этих инструментов на несколько порядков. Успех этой миссии откроет дорогу для создания более мощных и сложных научных спутников, которые будут использоваться для изучения природы гравитации и гравитационных взаимодействий между планетами.