NASA entwickelt weltraumgestützten Quanten-Gravitationssensor zur Erdbeobachtung

Die NASA entwickelt den ersten weltraumgestützten Quantensensor zur Messung der Schwerkraft, der die Erdbeobachtung potenziell revolutionieren könnte. Der Quantum Gravity Gradiometer Pathfinder (QGGPf), dessen Start für Ende des Jahrzehnts geplant ist, soll Nuancen im Gravitationsfeld der Erde kartieren und diese mit unterirdischen Merkmalen wie Grundwasserleitern und Mineralvorkommen in Beziehung setzen. "Wir könnten die Masse des Himalaya mit Atomen bestimmen", sagte Jason Hyon, Chief Technologist for Earth Science am JPL. Der QGGPf wird Wolken aus ultrakalten Rubidiumatomen als Testmassen verwenden, die auf nahezu den absoluten Nullpunkt abgekühlt werden und sich wie Wellen verhalten. Das Instrument wird die Beschleunigungsdifferenz zwischen diesen Materiewellen messen, um Gravitationsanomalien zu lokalisieren. Dieser Ansatz gewährleistet eine Genauigkeit über lange Zeiträume und reduziert die Empfindlichkeit gegenüber Umwelteinflüssen. Der QGGPf ist kleiner und leichter als herkömmliche Instrumente und hat ein Volumen von etwa 0,25 Kubikmetern und ein Gewicht von etwa 125 Kilogramm. Einige Schätzungen deuten darauf hin, dass Quanten-Gravitationsgradiometer-Instrumente in wissenschaftlicher Qualität bis zu zehnmal empfindlicher sein könnten als klassische Sensoren. Die Technologievalidierungsmission wird neuartige Technologien zur Manipulation von Licht- und Materie-Wechselwirkungen auf atomarer Ebene testen, mit Kooperationen zwischen NASA, AOSense, Infleqtion, Vector Atomic und dem Goddard Space Flight Center. Diese Pathfinder-Mission könnte unsere Fähigkeit verbessern, die Erde, ferne Planeten und die Rolle der Schwerkraft bei der Gestaltung des Kosmos zu untersuchen.