"Титановое авокадо": ученые придумали устройство для GPS-навигации без спутников

Американские инженеры разработали модуль размером с авокадо, который сможет использовать квантовые технологии для навигации без использования спутников. Об этом пишет издание New Atlas.

Сотрудники Национальных лабораторий Сандия (США) придумали конструкцию вакуумной камеры из титана и сапфира объемом в 1 куб. см, внутрь которых поместили прочные квантовые сенсоры нового поколения (сенсоры работают благодаря так называемым холодным атомам, когда атомы охлаждаются до 0 градусов и фиксируют малейшие изменения, например, изменения силы тяжести, — ред.). По мнению ученых, новая технология в будущем позволит создавать компактные атомные сенсоры, которые если и не превзойдут технологию GPS, то, по крайней мере, не будут ей уступать.

Титан был выбран потому, что он способен предотвратить утечку инертных газов, таких как гелий, благодаря этому устройство может долгое время поддерживать вакуум при помощи геттеров (газополготителей). В устройстве геттеры размером с карандашный ластик расположены в двух узких трубках, выходящих наружу. Корпус аппарата способен удерживать облако холодных атомов в магнитооптической ловушке при помощи компактных газопоглотителей и дозатора рубидия. Во время первой демонстрации устройство сохраняло работоспособность более чем неделю. Неизвестно, как долго камера может поддерживать вакуумную среду, поэтому команда стремится продержать герметичность в течение 5-ти лет. А пока идут испытания, инженеры работают над уменьшением габаритов и упрощения конструкции оборудования.

"Сейчас человечество во многом зависит от спутниковой навигации, однако она не всегда работает в отдаленных и труднодоступных местах. GPS полагается на сеть спутников, которые вращаются вокруг Земли и отправляют сигналы с временными отметками, синхронизированными с атомными часами, чтобы определить местоположение электронного устройства. При повреждении спутника или искажения сигнала система не работает", — пишет СМИ.

Альтернативой служит технология инерционного наведения, изначально разработанная для военных ракет и подводных лодок. Такая система использует использует гироскопы и акселерометры для расчета положения навигационного устройства по отношению к фиксированному известному положению, а для этого измеряет вращения и перемещения по трем пространственным осям. Инерционное наведение может конкурировать с GPS, однако для этого они должны отсчитывать время не менее точно, чем атомные часы. Сейчас это возможно лишь благодаря массивным вакуумным системам, чаще всего с ионными насосами.

Ранее физики из США заставили спутники Starlink отслеживать местоположение не хуже GPS. Для этого необходимо перехватить спутниковые сигналы, но необязательно их расшифровывать.