У Сполученому Королівстві випробували квантову навігаційну систему для поїздів, яка функціонує без GPS, навіть під час руху в тунелях. Розробка дозволяє визначати місцезнаходження з точністю до сантиметра.
Поїзд / © Associated Press
У Великій Британії було вперше проведено випробування квантової системи навігації для поїздів. Ця технологія дає змогу визначати місце розташування без допомоги супутників, навіть у підземних тунелях. Експеримент відбувся на залізничній лінії між Лондоном та Велвін-Гарден-Сіті.
Про це інформує видання ZME Science.
Під час тестування використовувався поїзд, зовнішньо ідентичний звичайному приміському складу. Однак, на відміну від стандартних навігаційних рішень, які втрачають сигнал у тунелях або серед щільної забудови, ця інноваційна технологія працює автономно, не потребуючи GPS.
Розробкою займається колектив науковців під керівництвом Імперського коледжу Лондона. Йдеться про залізничну квантово-інерціальну навігаційну систему (RQINS), здатну визначати позицію поїзда з високою точністю – до сантиметра, навіть за складних умов руху.
Функціонування системи ґрунтується на застосуванні надхолодно охолоджених атомів. В апараті лазерні промені утримують атоми у вакуумній камері, сповільнюючи їх рух до наднизьких температур. У такому стані атоми змінюють свої властивості, що дозволяє фіксувати навіть найменші зміни в русі поїзда.
Подальші вимірювання виконуються за допомогою лазерних імпульсів, які розщеплюють атомну хвилю, а потім знову її об’єднують. Будь-які зміни у швидкості або напрямку руху впливають на цей процес, формуючи так звану інтерференційну картину. Саме ця картина дозволяє точно встановити переміщення поїзда.
Водночас, квантові датчики виявляються надзвичайно чутливими до вібрацій. Тому інженери створили комбіновану систему, інтегрувавши їх з традиційними механічними сенсорами. Останні покликані компенсувати коливання та різкі рухи, тоді як квантові компоненти забезпечують високу точність розрахунків.
Розробники підкреслюють, що сучасна транспортна інфраструктура значною мірою покладається на GPS. Ця технологія залежить від супутників, але її сигнал може бути заблокований або спотворений через природні чи технічні фактори – зокрема, у тунелях, внаслідок сонячної активності або навмисного глушіння.
За попередніми оцінками, навіть короткочасні збої в роботі GPS можуть призвести до суттєвих економічних збитків. Саме тому квантові системи позиціонування розглядаються як перспективна альтернатива для життєво важливих галузей.
В рамках національної стратегії розвитку квантових технологій, Велика Британія інвестує значні кошти в розробку подібних рішень. До 2030 року планується впровадження квантових навігаційних систем у сфері транспорту, зокрема на залізницях та в авіації. До 2035 року вони можуть стати стандартним рішенням для ключових інфраструктурних об’єктів країни.
На даному етапі система все ще залишається доволі складною та дорогою у виробництві. Наступним завданням є оптимізація її розмірів та вартості для можливості широкого застосування.
Нагадаємо, американська компанія Reflect Orbital працює над проєктом, який передбачає використання космічних дзеркал для відбиття сонячного світла на Землю в нічний час. Ідеться про створення цілої мережі з десятків тисяч відбиваючих конструкцій, які дозволять освітлювати певні ділянки планети за запитом.
Коментарі Сортувати: Нові Старі Популярні Надіслати