NASA ontwikkelt ruimtegebaseerde kwantumzwaartekrachtsensor voor aardobservatie

NASA ontwikkelt de eerste ruimtegebaseerde kwantumsensor voor het meten van zwaartekracht, wat mogelijk een revolutie teweeg kan brengen in aardobservatie. De Quantum Gravity Gradiometer Pathfinder (QGGPf), die gepland staat voor lancering tegen het einde van dit decennium, is bedoeld om nuances in het zwaartekrachtsveld van de aarde in kaart te brengen en deze te correleren met ondergrondse kenmerken zoals aquifers en minerale afzettingen. "We zouden de massa van de Himalaya kunnen bepalen met behulp van atomen", aldus Jason Hyon, chief technologist for Earth Science bij JPL. De QGGPf zal wolken van ultrakoude rubidiumatomen gebruiken als testmassa's, gekoeld tot bijna het absolute nulpunt, die zich gedragen als golven. Het instrument zal het verschil in versnelling tussen deze materiegolven meten om zwaartekrachtanomalieën te lokaliseren. Deze aanpak zorgt voor nauwkeurigheid over lange perioden en vermindert de gevoeligheid voor milieueffecten. De QGGPf is kleiner en lichter dan traditionele instrumenten en heeft een volume van ongeveer 0,25 kubieke meter en weegt ongeveer 125 kilogram. Sommige schattingen suggereren dat wetenschappelijke kwantumzwaartekrachtgradiometerinstrumenten tot tien keer gevoeliger kunnen zijn dan klassieke sensoren. De technologievalidatiemissie zal nieuwe technologieën testen voor het manipuleren van licht- en materie-interacties op atomair niveau, met samenwerking tussen NASA, AOSense, Infleqtion, Vector Atomic en Goddard Space Flight Center. Deze Pathfinder-missie kan ons vermogen vergroten om de aarde, verre planeten en de rol die zwaartekracht speelt bij het vormgeven van de kosmos te bestuderen.