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

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

Стартап Hylenr Technologies заявил об обнаружении 32 элементов после эксперимента с ядерным синтезом

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

ООН предупредила: глобальное потепление вскоре превысит критический порог в 1,5 °C

Фотон от мощнейшего космического взрыва мог указать на нарушение законов Эйнштейна

Фотон от мощнейшего космического взрыва мог указать на нарушение законов Эйнштейна

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Глубоководная рыба умеет ходить по дну задом наперед

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Археологи раскрыли истинные причины каннибализма в неолитической Европе

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

Ученые выяснили, почему воспоминания не исчезают даже при потере связей в мозге

ИИ OpenAI заявил о решении одной из семи задач тысячелетия

ИИ OpenAI заявил о решении одной из семи задач тысячелетия

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

Те самые редкоземельные металлы: что в них редкого и зачем они вообще нужны

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Открыт новый вид льда, способный объяснить тайны Нептуна и Урана

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей

Ученые предложили печатать дома на Марсе из песка и дрожжей