Портал разработан и поддерживается АНО "Центр ПРИСП"
Меню
24 августа 2024, 10:57

Построить карту гравитационного потенциала Земли

Построить карту гравитационного потенциала Земли
 
Политолог, публицист Александр Механик – о разработке НИЯУ МИФИ квантового гравиметра.

Квантовый гравиметр создается сотрудниками Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ под руководством заведующего кафедрой физико-технических проблем метрологии, доктора физико-математических наук Петра Борисюка. Макет устройства был представлен на недавнем международном военно-техническом форуме «Армия- 2024».

По сути гравиметр представляет собой сверхточные атомные часы, работающие на ионах стронция. Сначала с помощью лазерного излучения атомы стронция замораживаются до сверхнизких температур. (Поясним, что, когда говорят о температуре атома, имеют в виду его кинетическую энергию, то есть чем ниже температура атома, тем медленнее он движется.) А затем — также с помощью лазера — атомы возбуждаются, начиная ритмически испускать импульсы света. Известно, что измерение времени всегда основывается на подсчете числа колебаний какого-то периодического процесса. Например, в ходиках — числа колебаний маятника. В атомных часах в таком качестве используется частота импульсов света, излучаемого в данном случае атомами стронция.

Как рассказал инженер кафедры физико-технических проблем метрологии Павел Черепанов, в настоящее время разработанные в МИФИ атомные часы позволяют измерять время с точностью до 10−16 секунды. Таким образом, устройство может также играть роль сверхпрецизионного оптического квантового стандарта времени и частоты, которое можно использовать для синхронизации разделенной расстоянием аппаратуры, особенно в ситуациях, когда радиосвязь затруднена (например, на подводных лодках).

А измерять уровень земной гравитации это устройство способно, поскольку, согласно общей теории относительности, чем сильнее гравитация, тем медленнее идут часы, то есть уменьшается частота колебаний атомов и излучаемый атомами свет смещается в красную сторону спектра.
По словам Павла Черепанова, квантовый гравиметр способен отслеживать изменения гравитационного поля Земли с точностью более одной миллионной гала (гал — единица измерения свободного падения ускорения в системе СГС, равна 1 см/с2), в то время как у используемых сегодня маятниковых и баллистических гравиметров точность составляет от одной десятитысячной до одной стотысячной гала. «Таким образом, квантовый гравиметр в десятки раз точнее неквантовых аналогов при сопоставимых размерах. При этом квантовые приборы имеют существенный потенциал миниатюризации», — отмечает Павел Черепанов.

В перспективе квантовый гравиметр может использоваться в геологоразведке, прецизионной топографии и навигационном оборудовании. На важность разработки квантового гравиметра именно с этой точки зрения в интервью нашему журналу еще несколько лет назад указал выдающийся российский физик Владислав Пустовойт, ушедший от нас в 2021 году. Пустовойт совместно с Михаилом Герценштейном в 1961 году предложил эффективный способ регистрации гравитационного поля. В том интервью Владислав Иванович подчеркнул важность создания карты гравитационного потенциала Земли с помощью гравиметра: «Представьте себе, что будет, если не будет ни ГЛОНАСС, ни GPS? А ведь их очень легко разрушить. Как будут ориентироваться наши самолеты, наши ракеты? В этом случае помимо магнитного поля Земли остается только одна, незыблемая возможность ориентации — по гравитационному потенциалу Земли, с которым ничего, никогда не случится… Если вы построите карту гравитационного потенциала, то вы по ней сможете ориентироваться».

Как отметил Павел Черепанов, разработка квантового гравиметра, проводимая в МИФИ, направлена в том числе и на решение этой задачи. А созданный в институте гравиметр можно назвать прототипом, который будет дорабатываться до промышленного образца.

Ранее опубликовано на: https://stimul.online/articles/science-and-technology/bez-glonass-i-gps-/
Печать
В Бурятии реализуют почти 50 мер поддержки участников СВО12:31За грамотностью детей-мигрантов установят двойной контроль12:23Гладков сообщил о завершении отборочного этапа кадрового конкурса «Сталь»12:18Паслер провел установочное совещание по выборам губернатора12:13Якутия предлагает создать единый подход в сфере патриотического воспитания11:41У чиновников в 2024 году изъяли коррупционное имущество на 500 млрд рублей11:30Мусорный полигон в Новороссийске горит почти месяц11:15ВЦИОМ: 26% россиян поддерживают увеличение числа женщин в политике11:08Трамп ввел в США режим ЧС из-за ситуации в экономике10:56Разговор о достоинстве человека труда10:45Бывший мэр Салавата останется в команде главы Башкирии10:34ИИ в избирательных технологиях10:19Глава приграничного района в Курской области покинула пост10:0650 многоэтажек построят в Северодонецке взамен разрушенных09:48Цивилева - о выполнении социальных гарантий в отношении участников СВО09:22Шумков отметил плохую работу должностных лиц в Юргамышском округе09:08На местных выборах на Камчатке проходит досрочное голосование08:53Махонин представил итоги развития Прикамья в Совете Федерации08:36Врио глав двух регионов включили в состав Госсовета08:20Минпромторг ДНР возглавила Наталья Козина08:05Хоценко провел рабочие встречи с главами двух районов23:02Детский омбудсмен Петербурга представила депутатам отчет за год22:50В Туле масштабно отметят День Победы22:39Стартовал VI сезон международного проекта «Ледокол знаний»22:26В Мурманской области учрежден почетный знак «СВОих не бросаем»22:13Мельниченко дал старт экономическому форуму в Минске21:59Филимонов подвел итоги встречи с представителями ФБА ЕАС21:46В Архангельске пройдет Фестиваль беременности и материнства21:34
E-mail*:
ФИО
Телефон
Должность
Сумма 2 и 9 будет

Архив
«    Апрель 2025    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930