Sẽ thế nào nếu NASA cân những ngọn núi... bằng các nguyên tử? Cơ quan vũ trụ chuẩn bị cảm biến lượng tử để thăm dò lực hấp dẫn trên Trái Đất. Dự án này điên rồ đến mức giống như một tập phim Star Trek.
Lực hấp dẫn, lực vô hình bám chặt chúng ta vào ghế, vẫn khiến các nhà khoa học phải tò mò. Để giải đáp những bí ẩn này, NASA đang phát triển một công cụ mới: máy đo độ dốc lượng tử. Được đặt tên là QGGPf, chiếc hộp có kích thước bằng một chiếc vali này sẽ sử dụng các đám mây nguyên tử được làm lạnh đến -273°C để đo các biến thể hấp dẫn từ không gian. Đủ để phát hiện các tầng chứa nước, mỏ dầu, v.v. hoặc theo dõi quá trình tan chảy của các sông băng.
Nguyên lý là gì? Làm mát các nguyên tử rubidi gần độ không tuyệt đối. À Ở nhiệt độ này, chúng hoạt động giống như sóng chứ không phải giống như hạt. Cảm biến so sánh sự rơi của hai đám mây nguyên tử: đám mây tăng tốc càng nhanh thì lực hấp dẫn cục bộ càng mạnh. « Với kỹ thuật này, chúng ta có thể cân dãy Himalaya," Jason Hyon, giám đốc công nghệ tại NASA nói đùa.
Đọc thêm – Hình ảnh này từ kính viễn vọng James Webb cho thấy điều mà chưa ai từng thấy trong không gian
Nặng 125 kg và chiếm ít không gian (0,25 m³), QGGPf là một viên ngọc của sự thu nhỏ. Nó sẽ đi vào quỹ đạo Trái đất vào năm 2030 để thực hiện một nhiệm vụ thử nghiệm. Mục tiêu: xác thực công nghệ trước khi đưa nó lên sao Hỏa hoặc vệ tinh băng giá Europa của sao Mộc.
Các ứng dụng trên cạn cũng thú vị không kém. Lập bản đồ nước ngầm, giám sát các bể chứa dầu hoặc dự đoán động đất bằng cách quét các chuyển động kiến tạo. « Chưa có ai gửi một công cụ như vậy vào không gian. Chúng ta sẽ khám phá ra tiềm năng thực sự của nó,” Ben Stray, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại NASA, nhiệt tình nói.
Nếu QGGPf thực hiện được lời hứa của mình, nó sẽ cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về các hành tinh. Hãy tưởng tượng: thăm dò các đại dương ngầm của Châu Âu mà không cần khoan vào băng, hoặc theo dõi các biến thể hấp dẫn báo hiệu các vụ phun trào núi lửa.
Lực hấp dẫn, lực vô hình bám chặt chúng ta vào ghế, vẫn khiến các nhà khoa học phải tò mò. Để giải đáp những bí ẩn này, NASA đang phát triển một công cụ mới: máy đo độ dốc lượng tử. Được đặt tên là QGGPf, chiếc hộp có kích thước bằng một chiếc vali này sẽ sử dụng các đám mây nguyên tử được làm lạnh đến -273°C để đo các biến thể hấp dẫn từ không gian. Đủ để phát hiện các tầng chứa nước, mỏ dầu, v.v. hoặc theo dõi quá trình tan chảy của các sông băng.
Nguyên lý là gì? Làm mát các nguyên tử rubidi gần độ không tuyệt đối. À Ở nhiệt độ này, chúng hoạt động giống như sóng chứ không phải giống như hạt. Cảm biến so sánh sự rơi của hai đám mây nguyên tử: đám mây tăng tốc càng nhanh thì lực hấp dẫn cục bộ càng mạnh. « Với kỹ thuật này, chúng ta có thể cân dãy Himalaya," Jason Hyon, giám đốc công nghệ tại NASA nói đùa.
Đọc thêm – Hình ảnh này từ kính viễn vọng James Webb cho thấy điều mà chưa ai từng thấy trong không gian
Một phòng thí nghiệm lượng tử trên quỹ đạo
Phép thuật xảy ra nhờ vật lý lượng tử. Không giống như các máy đo độ dốc cũ, dễ bị nhiễu, các nguyên tử cung cấp các phép đo có thể tái tạo. Mỗi thử nghiệm đều giống hệt nhau và tiếng ồn từ môi trường không còn làm phiền chúng ta nữa, Sheng-wey Chiow, một nhà vật lý trong dự án giải thích. Kết quả: độ chính xác tăng gấp mười lần.Nặng 125 kg và chiếm ít không gian (0,25 m³), QGGPf là một viên ngọc của sự thu nhỏ. Nó sẽ đi vào quỹ đạo Trái đất vào năm 2030 để thực hiện một nhiệm vụ thử nghiệm. Mục tiêu: xác thực công nghệ trước khi đưa nó lên sao Hỏa hoặc vệ tinh băng giá Europa của sao Mộc.
Các ứng dụng trên cạn cũng thú vị không kém. Lập bản đồ nước ngầm, giám sát các bể chứa dầu hoặc dự đoán động đất bằng cách quét các chuyển động kiến tạo. « Chưa có ai gửi một công cụ như vậy vào không gian. Chúng ta sẽ khám phá ra tiềm năng thực sự của nó,” Ben Stray, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại NASA, nhiệt tình nói.
Nếu QGGPf thực hiện được lời hứa của mình, nó sẽ cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về các hành tinh. Hãy tưởng tượng: thăm dò các đại dương ngầm của Châu Âu mà không cần khoan vào băng, hoặc theo dõi các biến thể hấp dẫn báo hiệu các vụ phun trào núi lửa.
