Квантовый сенсор размером с бутылку молока может заменить GPS
В космос отправляют устройство, которое работает без спутникового сигнала.
Полина ТихоноваАвтор Hi-Tech Mail
30 марта ракета SpaceX Falcon 9 выведет на орбиту прибор, способный изменить то, как человечество ориентируется на Земле. Канадская компания SBQuantum запускает квантовый магнитометр, устройство размером с литровый пакет молока, взамен спутникам слежения за магнитным полем планеты.
Запуск идет в рамках программы Transporter 16. SpaceX собирает на одну ракету сразу десятки малых спутников от разных компаний и государств, что резко снижает стоимость выхода на орбиту. Для SBQuantum это первый космический тест реального аппарата после лабораторных испытаний, компания хочет убедиться, что кристаллы алмаза выдерживают вибрацию при запуске, перепады температур в вакууме и радиационный фон на орбите.
Военные, авиадиспетчеры и каждый смартфон с навигацией опираются на Мировую магнитную модель — цифровую карту поля Земли. Загвоздка в том, что магнитные полюса ежегодно смещаются на 40−50 км в сторону Сибири, и за этим надо непрерывно следить. В 2019-м американское агентство NGA объявило конкурс MagQuest с призовым фондом 2,1 млн долларов за новое решение.
Прибор работает на основе искусственного алмаза с особыми дефектами, так называемыми NV-центрами, которые чувствительны к магнитному полю. Когда на них направляют зеленый лазер, они начинают светиться красным, и по изменению этого свечения устройство точно определяет параметры магнитного поля сразу во всех направлениях, без «слепых зон». Перед запуском систему протестировали в Центре Годдарда NASA, и ожидается, что она прослужит примерно в 10 раз дольше, чем обычные магнитные датчики на спутниках.
NV-центры в алмазе не просто красивая физика. Их открыли еще в 1970-х, но по-настоящему научились использовать только в последнее десятилетие, когда появились достаточно компактные лазеры и цифровые системы обработки сигнала. Алмаз выбран не случайно, этот материал химически инертен, выдерживает жесткое излучение и сохраняет свойства в диапазоне от минус 270 до плюс нескольких сотен градусов. На Земле похожие датчики уже применяют в медицине для картирования магнитных полей сердца и мозга с точностью, недоступной обычным приборам.
Магнитная навигация работает там, где GPS пасует, например, при радиоподавлении, под землей, в Арктике. Военное ведомство Канады и Европейское космическое агентство уже сотрудничают с командой. Датчики планируют ставить на беспилотники и подводные аппараты.
Схожими разработками занимаются и другие. Британская Cerca Magnetics тестирует ОПМ-сенсоры для навигации без спутников, американская AOSense создает атомные инерциальные системы для авиации, европейский консорциум MACQSIMAL строит сети микросенсоров для городской среды. Итоги MagQuest подведут осенью 2026-го, победитель получит контракт на обновление Мировой магнитной модели с 2030 года.
Ранее мы писали о том, что в России создадут новую систему персональной спутниковой связи.
Поделиться
