Avionul spațial al armatei americane, X-37B, vehicul orbital de test, urmează să își înceapă cel de-al optulea zbor în spațiu pe 21 august 2025. O mare parte din activitatea X-37B în spațiu este clasificată, însă aeronava servește și ca platformă pentru experimente de ultimă generație, potrivit The Conversation.
Urmărește cele mai noi producții video TechRider.ro
- articolul continuă mai jos -
Unul dintre aceste experimente este o posibilă alternativă la GPS, bazată pe știința cuantică: un senzor inerțial cuantic.
Sisteme care funcționează independent de orice semnal extern
Sistemele bazate pe satelit, cum este GPS, sunt omniprezente în viața noastră, de la hărțile de pe telefonul mobil la aviație și logistică. Însă GPS nu funcționează peste tot. Noua tehnologie ar putea revoluționa navigația navelor spațiale, avioanelor, navelor maritime și submarinelor în medii unde GPS este indisponibil sau compromis.
În spațiu, mai ales dincolo de orbita Pământului, semnalele GPS devin nesigure sau dispar complet. Același lucru se întâmplă sub apă, unde submarinele nu pot accesa GPS deloc. Chiar și pe Pământ, semnalele GPS pot fi bruiate, falsificate sau dezactivate, de exemplu, în timpul unui conflict.
Asta face ca navigația fără GPS să fie o provocare critică. În astfel de scenarii, este esențial să existe sisteme care funcționează independent de orice semnal extern.
Cum funcționează senzorul cuantic
Sistemele clasice de navigație inerțială (INS) folosesc accelerometre și giroscoape pentru a măsura accelerația și rotația unui vehicul, estimând poziția prin calcularea mișcării în timp. Totuși, erorile mici se acumulează treptat, ceea ce duce la abateri tot mai mari de la poziția reală, necesitând corecții din GPS.
Aici intervine fizica cuantică. La temperaturi extrem de scăzute, atomii se comportă ca unde și pot exista în mai multe stări simultan. Senzorul cuantic de pe X-37B folosește interferometria atomică: atomii sunt răciți aproape de zero absolut, apoi despărțiți în două căi diferite, reunite ulterior. Interferența rezultată, asemănătoare cu valurile care se suprapun pe apă, codifică informații extrem de precise despre accelerații și rotații.
Comparativ cu sistemele clasice, senzorii cuantici sunt mult mai sensibili și mai stabili, deoarece atomii nu se degradează și nu se uzează precum componentele mecanice sau electronice.
Prima testare reală în spațiu
Misiunea X-37B va fi prima care testează un sistem de navigație cuantică de înaltă performanță în spațiu, într-o configurație compactă și pregătită pentru misiuni reale. Este o trecere de la experimente pur științifice la aplicații practice în domeniul aerospațial.
Implicațiile sunt majore, atât pentru misiuni militare, cât și pentru explorarea spațială. Pentru Forța Spațială a SUA, înseamnă reziliență operațională în scenarii în care GPS este indisponibil. Pentru misiunile spre Lună, Marte sau spațiul profund, un sistem cuantic ar putea deveni nu doar o rezervă de încredere, ci chiar principalul sistem de navigație.
O cursă globală pentru navigația cuantică
Statele Unite, China și Marea Britanie investesc masiv în senzori inerțiali cuantici. În 2024, Boeing și AOSense au realizat primul test de navigație cuantică la bordul unui avion cu echipaj, reușind o navigație continuă fără GPS timp de aproximativ patru ore. În același an, Marea Britanie a efectuat primul test public pe o aeronavă comercială.
