Espaço do Exército Americano -Penn, veículo de teste orbital x -37b, vai começar Seu oitavo voo 21 de agosto de 2025 no espaço. O X -37b é muito segredo no que está fazendo no espaço. Mas serve como uma plataforma para experimentos parcialmente sofisticados.
Uma dessas experiências é a opção potencial de GPs que usam ciência quântica como meio de navegação: sensor intraial quântico.
Sistemas baseados em satélite como GPS são onipresentes em sua vida diária, do mapa de smartphones à aviação e logística. Mas o GPS não está disponível em todos os lugares. Essa tecnologia pode criar uma revolução de como os GPs navegam na nave espacial, aviões, navios e submarinos em um ambiente indisponível ou comprometido.
No espaço, especialmente além da sala da Terra, os sinais de GPS desaparecem ou simplesmente desaparecem. O mesmo se aplica à água, onde os submarinos não podem acessar o GPS. E mesmo na terra, os clínicos gerais podem ter sinais Jam (Bloqueado), Falsa (O receptor GPS parece estar em um local diferente) ou desativado – por exemplo, durante o conflito.
Isso faz da navegação um desafio sério sem GPS. Nesses casos, é importante ter um sistema de navegação que opera separadamente do que o sinal externo.
Tradicional Sistema de navegação interior (Ins)), que usam acelerômetro e giroscópio para medir a aceleração e a rotação dos veículos, fornecem navegação separada, enquanto rastreiam como os veículos se movem de tempos em tempos. Considere fechar os olhos e considere sentar no carro: você ainda pode sentir a curva, parar e acelerar, que se integra para estimar onde seu cérebro está de tempos em tempos.
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Finalmente, sem indicações visuais, pequenos shorts se acumularão e você perderá completamente sua condição. Isso é com o sistema de navegação de inércia clássico: à medida que pequenos erros de medição se acumulam, eles saem gradualmente do curso e devem ser corrigidos a partir de GPS ou outros sinais externos.
Onde o quantum ajuda
Em temperaturas muito baixas, as moléculas aderem às regras da mecânica quântica: elas se comportam como uma onda e podem existir em vários estados ao mesmo tempo – duas propriedades que estão no meio do sensor interno quântico.
O Navio de sensor intraial quântico X -37b usa uma técnica Interferometria de AtomOnde as moléculas são resfriadas a uma temperatura zero absoluta nas proximidades, então elas se comportam como uma onda. Usando um laser de ajuste fino, cada átomo é conhecido como um estado de superposição, semelhante ao gato de um sharidinger, para que ele viaje de duas maneiras ao mesmo tempo, o que é então reformado.
Como o Atom se comporta como uma onda de mecânica quântica, essas duas maneiras interferem entre si, criando um padrão como ondas sobrepostas na água. Esse padrão contém informações detalhadas sobre como o ambiente da molécula codificado afetou sua jornada. Em particular, as menores mudanças nos movimentos, como rotação ou aceleração do sensor, liberam a pontuação nessa molécula “ondas”.
As dimensões do sensor quântico ordenaram mais sensibilidade em comparação com o sistema de navegação de inércia clássico. Como os átomos são uniformes e não mudam, diferentemente dos componentes mecânicos ou da eletrônica, eles têm menos probabilidade de transportar ou viés. O resultado é uma navegação de longa duração e alta precisão sem a necessidade de referências externas.
A próxima missão X -37B será testada pela primeira vez neste nível de navegação intraial quântica. Missões anteriores, como NASA E A agência espacial alemã Mysius -1O interferômetro nuclear foi pilotado na órbita ou no vôo subbital, e a física por trás da interferometria do átomo no espaço foi mostrada com sucesso, especialmente para fins de navegação.
Por outro lado, o experimento X-37B foi projetado como uma unidade de navegação de inércia flexível e de alto desempenho e de alto desempenho para o mundo real. Ele se move nas moléculas interferometria nos campos da ciência pura e da aplicação prática para a aeroespacial. Este é um grande salto.
Tem consequências significativas para bandeiras espaciais militares e civis. Para a Força Espacial Americana, isso mostra um passo em direção a uma flexibilidade operacional, especialmente nos casos em que o GPS pode ser rejeitado. Para a exploração espacial futura, como a Lua, Marte ou mesmo o Espaço Profundo, onde a autonomia é importante, o sistema de navegação quântica pode servir não apenas como um backup confiável, mas também como um sistema primário quando o sinal da Terra não está disponível.
A navegação quântica faz parte da atual e ampla onda de tecnologia quântica que se move em aplicações do mundo real da pesquisa de laboratório. Embora a computação quântica e a comunicação quântica frequentem manchetes, é provável que veja o uso extensivo de sistemas como relógio quântico e sensor quântico.
Os países, incluindo EUA, China e Reino Unido, estão investindo em detecção intertral quântica em grandes quantidades, prometidas recentemente por ar e submarinos recentes. Em 2024, Boeing e Osons organizaram o mundo Primeiro teste de navegação intraial quântica em voo Em aeronaves grosseiras.
Ele mostrou a navegação sem GPS por aproximadamente quatro horas. No mesmo ano, o Reino Unido confessou primeiro ao público primeiro Teste de voo de navegação quântica Em um avião profissional.
Neste verão, a missão x – 37b trará esse espaço de progresso. Devido à sua natureza militar, o teste pode permanecer calmo e obsoleto. Mas se forem bem -sucedidos, pode ser lembrado no momento em que a navegação espacial salta.
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