توسعه محفظه خلاء کوچک برای جایگزینی جی‌پی‌اس

پژوهشگران در حال توسعه یک محفظه خلاء کوچک هستند که با تجهیز به حسگرهای مکانیکی کوانتومی می‌تواند خدمات ناوبری در تراز سامانه ماهواره‌ای جی‌پی‌اس و بدون نیاز به ماهواره ارائه دهد. این محفظه ابعادی به‌اندازه میوه آووکادو دارد و از تیتانیوم و یاقوت ساخته شده است؛ موادی که برخلاف فولاد ضد زنگ و شیشه پیرکس در جلوگیری از نشت گازهایی مانند هلیوم بسیار خوب عمل می‌کنند.

دانشمندان پیش‌ازاین جایگزینی کاملا مستقل برای جی‌پی‌اس و سایر سامانه‌های ناوبری ماهواره‌ای ساخته‌اند که به آن هدایت اینرسی (Inertial Guidance) می‌گویند و از ژیروسکوپ و شتاب‌سنج برای موقعیت‌یابی استفاده می‌کند. برای اینکه سامانه هدایت اینرسی مانند ماهواره‌های جی‌پی‌اس بسیار دقیق باشد می‌بایست به محفظه خلاء سنگین و گران‌قیمت مجهز شود. اگر مشکلی در این محفظه خلاء وجود داشته باشد، سامانه نمی‌تواند با دقت کار کند؛ بنابراین چنین محفظه‌هایی در سامانه‌های مذکور از اهمیت زیادی برخوردارند.

محفظه‌ای که اکنون پژوهشگران در حال توسعه آن هستند، می‌تواند خلاء نسبتا شدید را برای مدتی طولانی حفظ کند. البته دانشمندان واحد تحقیقاتی آزمایشگاه‌های ملی سندیا (Sandia National Laboratories) آمریکا به‌جای استفاده از پمپ‌های پیچیده و سنگین برای تولید این خلاء، از فناوری قدیمی الکترونیکی به‌نام گازبر (Getter) استفاده کردند. گازبر ماده مشتعل‌شونده‌ای است که برای از بین بردن گازهای زائد در لوله خلاء به‌کار می‌رود.

محفظه خلاء

محفظه خلاء دانشمندان آمریکایی

همچنین حسگر کوانتومی یک دستگاه کوانتومی بوده که دارای سطوح انرژی کوانتیزه‌شده است. این حسگر از همدوسی کوانتومی (Quantum Coherence) برای اندازه‌گیری کمیت فیزیکی استفاده می‌کند یا از درهم‌تنیدگی کوانتومی (Quantum Entanglement) جهت بهبود اندازه‌گیری‌هایی فراتر از آنچه حسگرهای کلاسیک انجام می‌دهند، بهره می‌برد.

محققان هنوز نمی‌دانند این محفظه تا چه زمان می‌تواند خلاء را حفظ کند؛ ازاین‌رو قصد دارند یک نمونه از آن را به‌مدت پنج سال بسته و در حالت عملیاتی نگه دارند. گفتنی است سامانه جی‌پی‌اس در مکان‌هایی مانند عرض‌های قطبی با ارتفاع بالا یا دره‌های عمیق کوهستانی در دسترس نیست. این سامانه همچنین ممکن است دچار اختلال یا آسیب‌های دیگر شود و با‌توجه‌به اهمیت موقعیت‌یابی، پژوهشگران در اندیشه توسعه راه‌های جایگزین برای آن هستند.

منبع newatlas wonderfulengineering wikipedia
نوشته‌های که ممکن است علاقه‌مند باشید :
ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.