Квантовый магнитометр с алмазом впервые измерил магнитное поле Земли с орбиты

Ученые успешно протестировали на МКС компактный квантовый магнитометр OSCAR-QUBE, способный измерять магнитное поле Земли с помощью дефектов в алмазе. Эксперимент показал, что подобные устройства могут стать основой для дешевых и высокоточных спутников будущего.

Квантовый магнитометр с алмазом впервые измерил магнитное поле Земли с орбиты

Исследователи впервые доказали, что миниатюрный квантовый магнитометр способен стабильно работать в космосе и измерять магнитное поле Земли прямо с орбиты. Устройство под названием OSCAR-QUBE прошло десятимесячные испытания на борту МКС в 2021–2022 годах.

Главной особенностью прибора стал небольшой алмаз размером с чечевицу. Внутри его кристаллической решетки находятся так называемые NV-центры — микроскопические дефекты, возникающие при замене атомов углерода атомами азота. Эти структуры ведут себя как квантовые сенсоры и способны реагировать на малейшие изменения магнитного поля.

Во время эксперимента ученые облучали алмаз лазером и микроволнами, а затем анализировали изменения испускаемого света. Благодаря этому OSCAR-QUBE смог фиксировать колебания магнитного поля Земли и даже строить карту его изменений с орбиты.

Исследователи отмечают, что современная наука до сих пор не до конца понимает природу магнитного поля нашей планеты. Известно, что оно формируется движением расплавленного металла во внешнем ядре Земли, однако причины его постепенного ослабления и резких локальных изменений остаются предметом споров.

Компактные квантовые магнитометры могут помочь в решении этой проблемы. В отличие от традиционных систем, требующих крупных и дорогих спутников, такие датчики можно размещать даже на небольших космических аппаратах. Это позволит значительно удешевить мониторинг магнитного поля и повысить точность наблюдений.

Пока OSCAR-QUBE уступает лучшим классическим магнитометрам по чувствительности, но эксперимент подтвердил главное — технология работает в реальных космических условиях. В будущем ученые планируют разместить улучшенную версию прибора уже снаружи станции, чтобы снизить помехи от оборудования МКС и получить более чистые данные.

Читайте также

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Владение смартфоном снижает навыки чтения у детей 3–6 классов – исследование UCLA

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Следы возрастом 1,43 млн лет у озера Туркана рассказали о предках человека ростом 180 см

Китайские ученые создали сверхпрочный сплав, выдерживающий нагрев до 2400 °C

Китайские ученые создали сверхпрочный сплав, выдерживающий нагрев до 2400 °C

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Траектория старения: в ННГУ научились прогнозировать возрастные изменения у конкретного человека

Траектория старения: в ННГУ научились прогнозировать возрастные изменения у конкретного человека

Ученые МИСИС создали наночастицы с защитой от перегрева для терапии рака

Ученые МИСИС создали наночастицы с защитой от перегрева для терапии рака

Физики раскрыли загадку «лишнего» гамма-излучения атомных ядер, над которой бились десятилетиями

Физики раскрыли загадку «лишнего» гамма-излучения атомных ядер, над которой бились десятилетиями

Ученые выяснили, что многолетние финансовые трудности могут ускорять старение мозга

Ученые выяснили, что многолетние финансовые трудности могут ускорять старение мозга

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Рождение GEO: как бренды платят миллионы, чтобы их советовал ИИ

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

Бензин как лотерея: станут ли гибриды и электромобили популярным выбором россиян?

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

7 удивительных фактов о черных дырах, которые меняют наше представление о Вселенной

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

22-тонный КАМАЗ-1010 «обманывает» законы физики в карельских лесах

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

ChatGPT заблокировал запросы на имитацию стиля известных писателей

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

Ученые предложили новый способ искать разумную жизнь во Вселенной — без поиска технологий

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд

«Умный пластырь» определяет сахар в крови через пот за пять секунд