O čia tai tikslumas! NASA ir Vokietijos aerokosmonautikos centras parodė, ką iš tikro gali šiuolaikinės technologijos - atstumas tarp kosminių zondų išmatuotas atomo tikslumu ()
Lazeriniu interferometriniu toliamačiu (laser ranging interferometer – LRI) buvo išmatuoti vos 200 pikometrų atstumo pokyčiai tarp dviejų apie Žemę skriejančių zondų. LRI sekamas atstumas tarp dviejų toje pačioje orbitoje maždaug 220 kilometrų atstumu skriejančių GRACE Follow-On (GRACE-FO) palydovų. Matuodami tokius menkus atstumo tarp jų pokyčius, mokslininkai gali didesne raiška sužymėti Žemės gravitacinį lauką.
|
Visi šio ciklo įrašai |
|
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
2002 metais GRACE palydovai buvo iškelti į orbitą maždaug 450 km virš Žemės paviršiaus. 15 metų tarp palydovų buvo siunčiami mikrobangų signalai, matuojant atstumo tarp jų pokyčius vos kelių mikronų tikslumu.
Dalis šių pokyčių kyla dėl Žemės gravitacijos lauko vietinių pokyčių, kuriuos sukelia kalnų grandinės, potvyniai ir netgi povandeninio vandens buvimas ar nebuvimas. 2017 metais baigta GRACE misija suteikė daug informacijos apie masės pasiskirstymą Žemės paviršiuje ar šalia jo.
Lazerio demonstracija
GRACE Follow-On (GRACE-FO) yra naujos kartos misija, kurią 2018 metų gegužę pradėjo NASA ir Vokietijos aerokosmonautikos centras. Nors dauguma GRACE-FO matavimų atliekama panašia mikrobangine matavimo sistema, misija norima pademonstruoti LRI galimybes atlikti netgi dar tikslesnius matavimus.
LRI sukurta, abiejuose GRACE-FO zonduose sumontavus po 25 mW galios infraraudonąją šviesą skleidžiantį Nd:YAG lazerį. Abu palydovai šviečia lazeriu vienas į kitą, ir interferometriškai išmatuojama dviejų spindulių fazė – kuri kinta kartu su atstumu tarp zondų.
LRI nepertraukiamai veikė 50 dienų, zondams skriejant poliarinėse Žemės orbitose ir registruojant atstumo tarp jų pokyčius. Matavimo rezultatai sutapo su gautais mikrobangine atstumo matavimo sistema, bet juose buvo gerokai mažiau triukšmų ir neužtikrintumų. Iš tiesų, LRI registravo maždaug 200 pm atstumo pokyčius periodiškai kas 1 s. Toks atstumas daugmaž atitinka tipiško atomo Van der Waalso spindulį – kuris apibūdina vieno atomo užimamą tūrį.
Prieš paskelbiant naujausius rezultatus, panaši lazerio technika naudota apie 40 cm atsumu LISA Pathfinder kosminiame zonde. Tai yra bandymo platforma LISA gravitacinių bangų detektoriaus, kuris, tikimasi, šio amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje lazerias matuos atstumus tarp zondų, skriejančių 2,5 milijonų kilometrų vienas nuo kito.
LRI rezultatai aprašyti Physical Review Letters, kur misijos mokslininkai sako, kad jų sėkmė su GRACE-FO rodo, kad turėtų būti įmanoma lazerinę interferometriją naudoti ir LISA misijoje.
Hamish Johnston
physicsworld.com