Honeywell i Uniwersytet Jagielloński budują kwantowy czujnik dla Europejskiej Agencji Kosmicznej

Honeywell Aerospace, Quantum Brilliance oraz Uniwersytet Jagielloński ogłosiły rozpoczęcie prac nad kompaktowym magnetometrem kwantowym, który trafi na orbitę do 2027 roku. Urządzenie powstaje na zlecenie Europejskiej Agencji Kosmicznej i posłuży do niezwykle precyzyjnego monitorowania pola magnetycznego naszej planety.

Technologia diamentowa w służbie nauki

Sercem nowego urządzenia jest rozwiązanie oparte na diamentowych centrach azotowo-wakansowych (NV), opracowane przez firmę Quantum Brilliance. Wykorzystuje ono specyficzne defekty w strukturze krystalicznej diamentu do wykonywania dokładnych pomiarów trójwymiarowego pola magnetycznego przy użyciu zaledwie jednego elementu pomiarowego. Co istotne, czujniki te zachowują pełną sprawność w temperaturze pokojowej i wykazują wysoką odporność na trudne warunki panujące w przestrzeni kosmicznej, w tym na silne promieniowanie. Pozwala to na znaczące uproszczenie konstrukcji satelitów oraz ograniczenie konieczności częstej kalibracji instrumentów bezpośrednio na orbicie.

Polski wkład w europejską misję

Prace nad systemem będą prowadzone przez zespół ekspertów, w którym kluczową rolę odgrywa Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Jagiellońskiego. Krakowska uczelnia wnosi do projektu zaawansowaną wiedzę badawczą z zakresu fizyki, współpracując bezpośrednio z inżynierami Honeywell Aerospace z ośrodka badawczo-rozwojowego w Brnie. Jan Lukáš, kierownik ds. technicznych w Honeywell Aerospace, zaznacza: Czujniki kwantowe to przełomowa technologia, której rozwój nabiera tempa na całym świecie. Wraz z rosnącą konkurencją w rozwoju tej technologii, nowe partnerstwo pomoże firmie Honeywell Aerospace przyspieszyć prace nad jej dalszym rozwojem. Nowy instrument umożliwi tworzenie map pola geomagnetycznego o znacznie wyższej rozdzielczości niż dotychczas stosowane rozwiązania.

Efektywność i przyszłe zastosowania

Jednym z głównych celów tego przedsięwzięcia jest optymalizacja parametrów określanych skrótem SWaP, co oznacza dążenie do minimalizacji rozmiaru, masy i poboru mocy urządzenia. Dzięki wykorzystaniu zjawisk fizyki kwantowej, inżynierowie mogą projektować lżejsze i bardziej energooszczędne ładunki dla satelitów, co drastycznie obniża koszty misji. John Liobe z Quantum Brilliance podkreśla, że ich wspólne działania stanowią ważny krok w kierunku zaprezentowania czujnika o niskich wymaganiach technicznych, co otwiera drogę do skalowalnej produkcji. Instrumenty te znajdą zastosowanie nie tylko w geofizyce, ale również w monitorowaniu sytuacji w przestrzeni kosmicznej, co ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa infrastruktury orbitalnej.