ال ناسا لقد ثبت لأول مرة أنه يمكن استخدام الذرات فائقة البرودة للكشف عن التغيرات في بيئة الفضاء. تم إجراء الاختبار على متن الطائرة محطة الفضاء الدولية (ISS)، إنه يفتح فرصًا جديدة لاستخدام تقنيات الكم في المهام الفضائية المستقبلية.
تم إجراء الاختبار في المختبر النووي البارد (CAL) ناسا هي منشأة مبتكرة في محطة الفضاء الدولية مصممة للبحث في علوم الكم في الفضاء. نجح العلماء في قياس الاهتزازات الدقيقة للمحطة باستخدام ذرات فائقة البرودة، وهي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام هذه التكنولوجيا للكشف عن التغيرات في بيئة الفضاء. نتائج هذه الدراسة نشرت مؤخرا في المجلة التواصل الطبيعي.
استخدم الفريق مقياس التداخل الذري، وهو أداة كمومية قادرة على قياس الجاذبية والمجالات المغناطيسية والقوى الأخرى بدقة. المهم في هذه الأداة تييرا الدراسات الأساسية للجاذبية والتقنيات المتقدمة المحسنة، مثل أنظمة الملاحة في الطائرات والسفن. ومع ذلك، في بيئة الجاذبية الصغرى في الفضاء، يمكن لمقياس التداخل النووي تحقيق أوقات قياس طويلة وحساسية عالية، وهو ما يمثل تحديًا بسبب هشاشة الأدوات.
وقد أثبت المختبر النووي البارد، الذي يعمل بعيداً عن الأرض، جدوى استخدام هذه التكنولوجيا في الفضاء. وقال: “إن الوصول إلى هذا الإنجاز كان تحديًا لا يصدق، ونجاحنا ليس دائمًا أمرًا مسلمًا به”. جيسون ويليامز, عالم المشروع مختبر ناسا للدفع النفاث. وقال: “تحقيق ذلك يتطلب الالتزام وحس المغامرة من جانب الفريق”.
إن التطبيقات المحتملة لأجهزة الاستشعار الفضائية التي يمكنها قياس الجاذبية بدقة عالية واسعة ومتنوعة. يمكن لهذه المجسات، على سبيل المثال، الكشف عن التركيب الداخلي للكواكب والأقمار في نظامنا الشمسي من خلال الكشف عن الاختلافات الدقيقة في الجاذبية الناتجة عن الاختلافات في كثافة المواد. يتم بالفعل إجراء هذا النوع من القياس في مشاريع مثل GRACE-FO (استعادة الجاذبية ومتابعة تجارب المناخ)، تعاون بين أمريكا وألمانيا يتتبع حركة الماء والجليد على الأرض. يمكن لمقياس التداخل الذري أن يزيد من تحسين دقة هذه القياسات، مما يوفر مزيدًا من التفاصيل حول تغيرات الكتلة السطحية.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن لقياسات الجاذبية الدقيقة التي يتم إجراؤها باستخدام هذه التكنولوجيا أن توفر رؤى جديدة حول طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة، وهما من أعظم أسرار الكون. المادة المظلمة، وهي غير مرئية وتحتوي على مادة أكثر بخمسة أضعاف مما يمكننا رؤيته، ويمكن أخيرًا فهم الطاقة المظلمة المسؤولة عن التوسع السريع للكون باستخدام هذه المستشعرات الكمومية.
هذا لا يكفيمقبس الغازالبروفيسور جامعة فرجينيا ويسلط المؤلف المشارك في الدراسة الضوء على أنه يمكن أيضًا استخدام قياس التداخل الذري للاختبار. نظرية النسبية العامة لأينشتاين بطرق جديدة. وقال: “ستساعد هذه التكنولوجيا في سد الثغرات في فهمنا للبنية واسعة النطاق للكون وتقديم صورة أكثر اكتمالا للواقع الذي نعيش فيه”. @موندياريو
