Polski sukces, o którym mówi świat! Diamentowy czujnik z Krakowa poleci w kosmos z ESA
Trzy podmioty z różnych stron Europy – amerykański koncern lotniczy Honeywell Aerospace, australijsko-niemiecka firma technologii kwantowych Quantum Brilliance oraz Uniwersytet Jagielloński w Krakowie – połączyły siły, by do 2027 roku dostarczyć Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) kompaktowy kwantowy magnetometr kosmiczny.
Jak podano w komunikacie urządzenie ma pomóc naukowcom precyzyjniej zrozumieć środowisko magnetyczne Ziemi, obserwowane bezpośrednio z orbity.
Konsorcjum trzech kompetencji
Projekt, realizowany w ramach kontraktu finansowanego przez ESA, będzie prowadzony przez zespół inżynierów Honeywell Aerospace w czeskim Brnie, we współpracy z niemiecko-australijską Quantum Brilliance oraz Wydziałem Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Jagiellońskiego. Każdy z partnerów wnosi do przedsięwzięcia inną, uzupełniającą się kompetencję: Honeywell odpowiada za integrację systemu i doświadczenie inżynieryjne w budowie urządzeń przeznaczonych do pracy w kosmosie, Quantum Brilliance dostarcza przełomową technologię diamentowych czujników kwantowych, a krakowscy fizycy – zaplecze badawcze w dziedzinie fizyki kwantowej, poparte współpracą z takimi ośrodkami jak CERN, DESY, GSI czy PSI. Efektem ma być kompaktowy instrument zdolny do wykonywania wysoko wydajnych pomiarów pełnego wektora pola magnetycznego, spełniający rygorystyczne wymagania satelitarne dotyczące rozmiaru, masy i poboru mocy, znane w branży pod skrótem SWaP.
Diament, który mierzy pole magnetyczne w temperaturze pokojowej
Sercem nowego magnetometru jest technologia diamentowych centrów azotowo-wakansowych (NV), opracowana przez Quantum Brilliance. Krystaliczna struktura takiego czujnika pozwala na bezpośrednią, trójwymiarową rekonstrukcję pola magnetycznego przy użyciu pojedynczego elementu pomiarowego – to znaczące uproszczenie w porównaniu z bardziej złożonymi systemami wymagającymi rozbudowanej kalibracji. Kluczową zaletą tego rozwiązania jest fakt, że czujniki NV działają w temperaturze pokojowej i zachowują stabilność parametrów nawet w zmiennych warunkach pola magnetycznego, co czyni je szczególnie atrakcyjnymi w zastosowaniach kosmicznych, gdzie liczy się każdy gram masy i każdy wat mocy.
– Nasza współpraca stanowi ważny krok w kierunku zaprezentowania czujnika kwantowego o niskich wymaganiach SWaP – podkreśla John Liobe, dyrektor techniczny ds. europejskich programów w zakresie czujników kwantowych w Quantum Brilliance, dodając, że projekt otwiera drogę do skalowalnej produkcji na potrzeby przyszłych konstelacji satelitarnych.
Mapy pola geomagnetycznego o wyższej rozdzielczości
Zdaniem twórców nowy instrument pozwoli na tworzenie dokładniejszych map ziemskiego pola geomagnetycznego, zapewni lepszą odporność na promieniowanie kosmiczne podczas długotrwałych misji oraz umożliwi projektowanie mniejszych, bardziej energooszczędnych ładunków użytkowych satelitów. Dane z magnetometru mają wspierać nie tylko badania naukowe dotyczące Ziemi i geofizyki, ale również tzw. świadomość sytuacyjną w przestrzeni kosmicznej (Space Domain Awareness), a więc monitorowanie i rozumienie zjawisk zachodzących na orbicie.
– Czujniki kwantowe to przełomowa technologia, której rozwój nabiera tempa na całym świecie. Wraz z rosnącą konkurencją w tej dziedzinie nowe partnerstwo pomoże nam przyspieszyć dalsze prace – mówi Jan Lukáš, kierownik ds. technicznych w dziale czujników kwantowych Honeywell Aerospace.
Projekt wpisuje się w cele ESA związane z obserwacją Ziemi i eksploracją kosmosu, a jego finalizacja planowana jest na 2027 rok.
Źródło: Honeywell Aerospace
Czytaj też: Życie na Ziemi przybyło z kosmosu? Słodkie odkrycie astronomów zmienia wszystko!
Grafika tytułowa: Edgar Soto / Unsplash
