Lenkų fizikai kuria ESA kvantinį magnetometrą: žada tikslumo šuolį orbitoje

Ką kuria partneriai?

„Honeywell Aerospace“, „Quantum Brilliance“ ir Krokuvos Jogailos universitetas pradėjo strateginę partnerystę, kurios tikslas – sukurti kompaktišką kvantinį magnetometrą Europos kosmoso agentūrai. Prietaisas turėtų būti suprojektuotas, išbandytas ir pristatytas iki 2027 metų pagal ESA finansuojamą sutartį.

Projektavimo darbus koordinuos „Honeywell Aerospace“ inžinierių komanda Brno mieste Čekijoje. Naujasis prietaisas būtų skirtas itin tiksliems Žemės magnetinio lauko matavimams iš žemosios Žemės orbitos.

Kodėl svarbus kvantinis magnetometras?

Magnetometrai yra vieni svarbiausių jutiklių Žemės stebėjimo ir geofizikos misijose, nes padeda sudaryti geomagnetinio lauko žemėlapius ir stebėti jo kitimą. Tokie duomenys naudojami ir praktinėms reikmėms, pavyzdžiui, gerinant kosminių orų stebėseną, kuri svarbi palydovams, navigacijai ir ryšiams.

Partneriai siekia sujungti kietojo kūno kvantinio vaizdinimo technologijas su kosmoso reikalavimus atitinkančia inžinerija, kad būtų matuojamas visas magnetinio lauko vektorius. Akcentuojama, kad kuriamas sprendimas turėtų atitikti griežtus palydovinių instrumentų dydžio, masės ir energijos sąnaudų kriterijus.

Kaip tai veiks ir kas iš to?

„Quantum Brilliance“ pristatoma technologija remiasi deimanto kristale esančiais azoto-vakansijos centrais, kurie leidžia labai tiksliai fiksuoti magnetinio lauko pokyčius. Teigiama, kad toks jutiklis gali atkurti trimatį magnetinio lauko vaizdą naudojant vieną detekcinį elementą, todėl konstrukcija tampa paprastesnė.

Privalumu laikoma ir tai, kad tokie detektoriai gali veikti kambario temperatūroje bei išlaikyti parametrų stabilumą kintamuose laukuose. Kosmose tai ypač svarbu, nes mažesnis sudėtingumas dažnai reiškia didesnį patikimumą ir mažesnius energijos poreikius.

„Kvantiniai jutikliai yra proveržio technologija, kurios plėtra visame pasaulyje ryškiai spartėja“, – sakė Janas Lukášas, „Honeywell Aerospace“ kvantinių jutiklių padalinio technikos vadovas.

Partneriai tikisi, kad projekto rezultatas leis sudaryti tikslesnius ir detalesnius geomagnetinio lauko žemėlapius, o didesnis atsparumas spinduliuotei palengvins ilgesnės trukmės orbitines misijas. Be to, mažesnė instrumento masė gali sumažinti pagalbinės įrangos poreikį ir atverti kelią platesniam tokių jutiklių pritaikymui palydovų konstelacijose.