Κινέζοι επιστήμονες έχουν αναπτύξει έναν προηγμένο αισθητήρα που μετρά εξαιρετικά μικρές μεταβολές στη βαρύτητα, μια εξέλιξη που θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο για μια νέα μέθοδο εντοπισμού υποβρυχίων, συμπεριλαμβανομένων βαρέων πυρηνοκίνητων υποβρυχίων που είναι δύσκολο να εντοπιστούν με συμβατικές τεχνικές.
Η συσκευή βασίζεται σε μια τεχνολογία γνωστή ως υπεραγώγιμη διάταξη κβαντικής παρεμβολής (SQUID), έναν εξαιρετικά ευαίσθητο τύπο μαγνητόμετρου. Σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα, το σύστημα αυτό μπορεί να ανιχνεύσει απειροελάχιστες διαφορές στη βαρύτητα, επιτρέποντας θεωρητικά τον εντοπισμό μεγάλων υποθαλάσσιων αντικειμένων όπως τα υποβρύχια.
Πώς λειτουργεί: Μια μάζα που «αιωρείται» χωρίς τριβές
Ο σχεδιασμός της συσκευής βασίζεται σε μια μικρή, σχεδόν χωρίς τριβές «αιωρούμενη» μάζα, η οποία παραμένει αναρτημένη στον αέρα με ελάχιστη μηχανική επαφή. Όταν συμβεί οποιαδήποτε μικρή μεταβολή στη βαρύτητα — όπως από τη διέλευση ενός κοντινού αντικειμένου — η μάζα αυτή μετακινείται ελάχιστα, και αυτή η κίνηση μετριέται με εξαιρετική ακρίβεια.
Αυτή η μέτρηση αποτελεί και τη μεγαλύτερη πρόκληση της τεχνολογίας. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα φυσικό φαινόμενο γνωστό ως φαινόμενο Meissner. Όταν ορισμένα υλικά ψύχονται σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, απωθούν τα μαγνητικά πεδία, δημιουργώντας μια κατάσταση «αιώρησης» για τους μαγνήτες πάνω από τους υπεραγωγούς. Αυτό το περιβάλλον προσφέρει ένα σχεδόν χωρίς τριβές σύστημα και μειώνει τον μηχανικό θόρυβο που μπορεί να επηρεάσει την ακρίβεια των μετρήσεων.
Εξαιρετική ευαισθησία στην ανίχνευση βαρυτικών βαθμίδων
Αντί να μετρά άμεσα τη βαρύτητα, η συσκευή ανιχνεύει αυτό που είναι γνωστό ως «βαρυτική βαθμίδα» — τις εξαιρετικά μικρές μεταβολές της τιμής της σε μικρές αποστάσεις.
Για παράδειγμα, οι ερευνητές επισημαίνουν ότι αν η βασική τιμή της βαρύτητας είναι 9.800000000, η διέλευση ενός μεγάλου υποβρυχίου μπορεί να αυξήσει ελαφρώς την τιμή σε περίπου 9.800000002. Αν και αυτή η μεταβολή φαίνεται απειροελάχιστη, βρίσκεται εντός του εύρους ευαισθησίας που μπορεί να ανιχνεύσει η συσκευή.
Η ομάδα υποστηρίζει ότι το σύστημα αυτό μπορεί να είναι από τις πιο ευαίσθητες μετρητικές διατάξεις που έχουν αναπτυχθεί ποτέ, δεδομένης της ικανότητάς του να ανιχνεύει εξαιρετικά λεπτές μεταβολές στο περιβάλλον.
