Квантовый сканер Земли: NASA запускает дешевый спутник для точного картографирования гравитации

NASA планирует запустить к концу десятилетия спутник QGG Pathfinder, оснащенный первым в мире орбитальным квантовым датчиком гравитации. Проект позволит ученым создать беспрецедентно точную карту гравитационного потенциала Земли. 

QGG Pathfinder — компактный аппарат с вакуумной камерой внутри, где будут находиться два облака атомов рубидия, охлажденных до абсолютного нуля. Эти облака, взаимодействуя с гравитационным полем Земли, будут двигаться с ускорением к центру притяжения. Измерение этого ускорения с высокой точностью станет возможным благодаря особому состоянию атомов рубидия — конденсату Бозе-Эйнштейна.

Конденсат Бозе-Эйнштейна — это экзотическое состояние вещества, которое ведет себя как один гигантский атом, одновременно обладая свойствами и частицы, и волны. Это позволяет ученым вычитать друг из друга сигналы, порождаемые облаками, и использовать их для отслеживания мельчайших колебаний гравитационного поля Земли. 

Размещение QGG Pathfinder на низкой околоземной орбите (примерно 350 км) позволит отслеживать гравитационные аномалии с гораздо большей точностью, чем это возможно с существующими инструментами, такими как зонды GRACE. Более того, для таких измерений достаточно всего одного спутника, что упрощает и удешевляет процесс наблюдения.

Запуск QGG Pathfinder запланирован на конец 2020-х годов. Главная цель миссии — проверить работу квантового гравитационного датчика в космосе и собрать данные для дальнейшего повышения его чувствительности.