NASA продолжает эксперименты по охлаждению атомов в космосе

14.10.2024

Лаборатория холодного атома NASA, известная своими возможностями квантовых исследований, получила значительную модернизацию оборудования для расширения своих экспериментальных возможностей, что потенциально открывает эру передовых квантовых космических миссий.

Крупное обновление технического оборудования в NASA Cold Atom Lab было отправлено 1 августа на борту космического корабля Northrop Grumman Cygnus, который направлялся к Международной космической станции (МКС). В данный момент оно уже установлено и готово к работе. Размерами с небольшой холодильник, лаборатория иногда именуется самым холодным местом во Вселенной, благодаря способности охлаждать атомы до практически абсолютного нуля. Это обеспечивает возможность проводить эксперименты в области квантовой науки и изучать фундаментальное поведение атомов и частиц, из которых состоит окружающий нас мир.

Квантовая наука проложила путь для развития современных технологий, таких как лазеры, транзисторы (существенные компоненты смартфонов и компьютеров), спутники GPS и медицинские устройства. Ожидается, что дальнейшие достижения в этой области улучшат космическую навигацию и связь.

Лаборатория холодного атома была установлена в 2018 году и является первой в своем роде. Команда миссии прошла долгий путь, пытаясь разработать методы удаленного проведения экспериментов в условиях невесомости. Новое оборудование, получившее название Quantum Observer Module, включает в себя опыт, накопленный за пять лет работы Cold Atom Lab.

Какой в этом смысл? Одним из методов оценки плотности планет и лун является измерение гравитации на их поверхности, что позволяет исследовать состав различных миров и движение воды на Земле. Измерения гравитации также помогают учитывать ускорение космических аппаратов, что имеет важное значение для точной космической навигации.

Квантовые датчики также могут быть использованы в космических миссиях для решения космологических загадок, таких как природа темной материи и темной энергии. Темная материя объединяет материю во Вселенной и является невидимым веществом, а темная энергия является загадочной силой, ускоряющей расширение Вселенной.

Лаборатория холодного атома упрощает изучение квантового поведения атомов. Один из методов — охлаждение атомов практически до абсолютного нуля, что позволяет изучать их движение в медленном режиме. При такой низкой температуре некоторые атомы могут образовывать конденсат Бозе-Эйнштейна, что позволяет наблюдать их макроскопическое квантовое поведение.

Теги: