NASA, uzayda ilk kez “ultra soğuk” kuantum sensörü deneyi yaptı

Gelecekteki uzay görevlerinde kuantum teknolojileri Dünya'daki suyu izlemek, uyduların ve diğer gezegenlerin bileşimini keşfetmek ya da gizemli kozmik olayları araştırmak için kullanabilir. Bu bağlamda NASA'nın Uluslararası Uzay İstasyonu'nda türünün ilk örneği olan Soğuk Atom Laboratuvarı'nda (Cold Atom Lab), kuantum biliminin uzayda nasıl kullanılacağı konusunda devrim yaratacak bir adım atıldı.

Uzayda ilk kez soğuk atomlar kullanıldı

NASA, yerçekimi, manyetik alanlar ve uzaydaki diğer kuvvetleri ölçmek için kuantum teknolojisini kullanmayı hedefliyor. Uzay ajansı, ilk kez ultra soğuk atomlar kullanarak yörünge laboratuarının titreşimlerini ölçmek için Uluslararası Uzay İstasyonu'nda (ISS) atom interferometresi olarak adlandırılan yepyeni bir aracı test etti.

Atom interferometreleri Dünya'da kullanılıyor olsa da, uzayda uzun süre çalışamayacak kadar kırılgan oldukları düşünülüyordu. Ancak bilim insanları NASA'nın Soğuk Atom Laboratuvarı'nı (ISS'de mini bir buzdolabı büyüklüğünde bir tesis) kullanarak atom interferometrelerini uzayda kullanmanın mümkün olduğunu kanıtladı. Bilim insanları mikro yerçekiminden faydalanarak daha uzun ölçüm sürelerine ve daha yüksek cihaz hassasiyetine erişmiş oldu.

Ayrıca bkz.

Tarihi keşif: NASA, Mars’ın derinliklerinde sıvı halde su buldu

NASA’ya göre yerçekimini yüksek hassasiyetle ölçebilen uzay tabanlı sensörler birçok potansiyel uygulamaya sahip. Örneğin, Güneş Sistemi'mizdeki gezegenlerin ve uyduların bileşimini ortaya çıkarabilirler, çünkü farklı malzemeler yerçekiminde ince farklılıklar yaratan farklı yoğunluklara sahip. Bu tür bir ölçüm, Dünya'daki su ve buzun hareketini izlemek için yerçekimindeki hafif değişiklikleri tespit eden ABD-Alman işbirliği GRACE-FO (Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-on) tarafından halihazırda gerçekleştiriliyor. Bir atom interferometresi ek hassasiyet ve kararlılık sağlayarak yüzey kütle değişimleri hakkında daha fazla ayrıntı ortaya çıkarabilir.

Karanlık madde ve karanlık enerjinin gizemini çözebilir

Hassas yerçekimi ölçümleri aynı zamanda iki büyük kozmolojik gizem olan karanlık madde ve karanlık enerjinin doğasına ilişkin bilgiler de sunabilir. Karanlık madde, evrende gezegenleri, yıldızları ve görebildiğimiz diğer her şeyi oluşturan “normal” maddeden beş kat daha yaygın olan görünmez bir madde olarak nitelendiriliyor. Karanlık enerji ise evrenin hızlanan genişlemesinin bilinmeyen itici gücüne verilen isim.

Bununla birlikte Soğuk Atom Laboratuvarı’nda bulunan atom interferometrisi Einstein'ın genel görelilik teorisini yeni yollarla test etmek için de kullanılabilir. Genel görelilik, evrenin büyük ölçekli yapısını açıklayan temel teori olsa da bilim insanları teorinin doğru anlamadıkları yönleri olduğunu söylüyor. Bu teknoloji ile bu boşlukların doldurulabileceği ve daha eksiksiz bir resim elde edilebileceği düşünülüyor.

2018’de fırlatıldı

Soğuk Atom Laboratuvarı, 2018 yılında uzay istasyonuna fırlatıldı. Laboratuvar atomları neredeyse mutlak sıfıra ya da eksi 273 santigrat dereceye (Ki bu, uzayın kendisinden daha soğuktur; uzay, eksi 270,4 derece sıcaklığa sahip) kadar lazerler ile soğutuyor. Bu ultra soğuk sıcaklıklarda atomlar, Bose-Einstein yoğuşması adı verilen ve atomların bazı kuantum özelliklerini mikroskobik olmaktan ziyade makroskobik hale getiren beşinci bir madde hali (katı, sıvı, gaz veya plazmadan farklı olarak) oluşturuyor. Sonuç olarak, atomların özelliklerini gözlemlemek kolaylaşıyor diyebiliriz.

(Güncellendi: 14.8.2024, 17:19)

Haberi DH'de Gör Yorumlar ve Diğer Detaylar