GPS 
فناوری کوانتومی برای نجات ناوبری می‌آید
خداحافظی با پارازیت: چرا پهپادها و کشتی‌های ما به نقشه جدید نیاز دارند؟
تصور کنید که در حال پرواز با یک پهپاد هستید و ناگهان سیگنال GPS در میدان‌های نبرد امروز، این یک اتفاق نادر نیست. روسیه، چین و دیگر دشمنان، به طور فزاینده‌ای از تکنیک‌های پارازیت (مسدود کردن) و جعل سیگنال GPS استفاده می‌کنند، که سیستم موقعیت‌یابی جهانی را برای ارتش‌ها و حتی هواپیماهای تجاری، به طرز خطرناکی غیرقابل اعتماد کرده است.
راسل اندرسون، از دانشمندان ارشد شرکت استرالیایی Q-CTRL، به‌درستی می‌گوید: "این مشکل هرگز به اندازه اکنون که شاهد پایان GPS قابل اعتماد هستیم، ضروری نبوده است."
پس راه‌حل چیست؟ اگر نتوانیم به ماهواره‌ها اعتماد کنیم، باید به مادر طبیعت روی بیاوریم!
سلاح مخفی جدید
قدرت مغناطیسی زمین
دانشمندان به دنبال یک سیستم ناوبری پشتیبان و شکست‌ناپذیر هستند که بر پایه قوانین فیزیک کار می‌کند: میدان مغناطیسی زمین.
شاید ندانید، اما میدان مغناطیسی زمین در هر نقطه‌ای از کره خاکی، کمی متفاوت است. این تفاوت‌ها دقیقاً مانند اثر انگشت منحصربه‌فرد برای هر مکان عمل می‌کنند.
ملاقات با قطب‌نمای کوانتومی
پژوهش جدید، که توسط شرکت Q-CTRL با همکاری وزارت دفاع استرالیا انجام شده است، نشان می‌دهد که می‌توانیم با استفاده از حسگرهای کوانتومی این اثر انگشت‌های مغناطیسی را بخوانیم:
اتم‌های حساس: دستگاهی کوچک، حاوی اتم‌های خاصی مانند روبیدیوم، روی پهپاد نصب می‌شود. این اتم‌ها مانند هزاران سوزن قطب‌نمای فوق‌حساس عمل می‌کنند و جهت‌گیری و قدرت دقیق میدان مغناطیسی محیط اطراف خود را نشان می‌دهند.
خواندن با لیزر: با استفاده از پالس‌های لیزر، دانشمندان می‌توانند ببینند که این اتم‌ها چقدر تحت تأثیر میدان مغناطیسی زمین منحرف شده‌اند.
ناوبری بدون GPS: این اطلاعات زنده (Online) توسط یک نرم‌افزار هوشمند با یک نقشه از پیش بارگذاری شده از میدان مغناطیسی منطقه مقایسه می‌شود. وقتی خوانش مغناطیسی با یک نقطه خاص روی نقشه تطبیق کند، هواپیما دقیقاً می‌داند کجاست، بدون اینکه حتی یک بار از سیگنال‌های ماهواره‌ای استفاده کند!
نکته هوشمندانه: نرم‌افزار Q-CTRL حتی می‌تواند تداخل مغناطیسی خود هواپیما را حذف کند تا اندازه‌گیری ۱۰۰٪ دقیق باشد.
آینده ناوبری در دستان کوانتوم
این پرواز آزمایشی موفقیت بزرگی است و پنتاگون (وزارت دفاع آمریکا) آن را با جدیت دنبال می‌کند. این فقط مربوط به میدان‌های مغناطیسی نیست؛ دانشمندان همچنین در حال کار بر روی:
ساعت‌های کوانتومی: برای افزایش دقت زمان‌بندی (که برای ناوبری ضروری است).
حسگرهای گرانشی کوانتومی: که با حس کردن تغییرات بسیار جزئی در نیروی گرانش، به ناوبری کمک می‌کنند.
در نهایت، هدف این است که یک سیستم ناوبری چندلایه داشته باشیم که در آن، اگر GPS از کار افتاد، فناوری‌های کوانتومی وارد عمل شوند و هواپیماها، پهپادها و کشتی‌ها را به سلامت به مقصد برسانند.
این یک "مسابقه تسلیحاتی ناوبری" است و کسانی که بتوانند این حسگرهای حساس را در محیط‌های سخت نظامی مقاوم و قابل اعتماد سازند، برنده این بازی خواهند بود.
Comments
Post a Comment