Dünyanın ilk uzay tabanlı kuantum yerçekimi sensörü: Su ve buzları haritalayacak

NASA, yörüngede görev yapacak kuantum yerçekimi sensörünü geliştirmek amacıyla kuantum teknolojileri şirketi Infleqtion ile yürüttüğü iş birliğini genişletti. Kurumun sağladığı 20 milyon dolarlık yeni kaynakla Kuantum Yerçekimi Gradiometre Pathfinder görevinin toplam bütçesi 40 milyon dolara ulaştı. Jet İtki Laboratuvarı liderliğinde yürütülen program, bu aşamayla birlikte teorik doğrulama sürecinden donanım üretimi ve test safhasına geçti.

DONANIM AŞAMASI

Infleqtion, 2030’da alçak Dünya yörüngesinde gerçekleştirilmesi planlanan gösterim uçuşu öncesinde sistemin temel bileşenlerini üretip test edecek. Sensör, Dünya’nın çekim alanındaki çok küçük farklılıkları tespit etmek için piko-Kelvin ölçeğine yakın sıcaklıklara kadar soğutulan rubidyum atomlarından yararlanıyor. Proje, GRACE ve GRACE-FO görevleriyle yürütülen kütle çekim haritalandırma çalışmalarını kuantum algılama teknolojisiyle geliştirmeyi amaçlıyor. Böylece yüzey altı su kaynakları, eriyen buzullar ve yeraltındaki doğal kaynaklarda zaman içinde meydana gelen değişimlerin yüksek hassasiyetle izlenmesi hedefleniyor. Infleqtion, vakum odası, lazerler ve elektronik kontrol sistemlerini kapsayan atom fiziği paketinin tasarım ve entegrasyonunu üstleniyor.

ALMANYA TESTLERİ

Sözleşmenin bu aşamasında ilk sensör başlığı ile elektronik mühendislik birimi üretilecek ve Almanya’nın Hannover kentindeki Leibniz Üniversitesi bünyesinde bulunan Einstein Asansörü’nde mikro yerçekimi testlerinden geçirilecek. Tesisteki özel düşme mekanizmasıyla oluşturulan kısa süreli yerçekimsiz ortam, donanımın uzaya gönderilmeden önce kararlılığının ölçülmesini sağlayacak. Daha önce Uluslararası Uzay İstasyonu’ndaki Soğuk Atom Laboratuvarı projesinde JPL ile çalışan Infleqtion, laboratuvar hassasiyetindeki kuantum sistemlerini roket fırlatmasına ve yörüngedeki zorlu koşullara dayanabilecek donanımlara dönüştürmeyi hedefliyor. Şirketin Baş Bilim Sorumlusu Dana Anderson, artık teknolojinin çalışıp çalışmadığından çok uzay ortamında nasıl işletileceğine odaklandıklarını belirtirken, CEO Matt Kinsella da her teknik aşamanın uzaydan Dünya gözlemine yönelik yeni yeteneklerin geliştirilmesine katkı sağladığını ifade etti.

YÖRÜNGE HEDEFİ

NASA ve sanayi ortaklarının önümüzdeki üç yıl boyunca donanım geliştirme çalışmalarını sürdürmesi ve mevcut fazın 2027’ye kadar devam etmesi öngörülüyor. Pathfinder görevi, doğrudan ticari bir ürün geliştirmekten çok kuantum yerçekimi algılama teknolojisinin uzay ortamında çalışabilirliğini göstermeyi amaçlıyor. Bu süreçte elde edilecek verilerin, gelecekte geliştirilecek yüksek çözünürlüklü kuantum yerçekimi cihazlarının teknik risklerini azaltması bekleniyor. Teknolojinin uzun vadede uzaktan algılama, Dünya gözlemi, kaynak izleme ve güvenlik planlaması gibi alanlarda kullanılması hedefleniyor.