Как один атомный датчик может помочь отслеживать ледники Земли

Важные новости

Как единственный атомный датчик может помочь отслеживать ледники Земли

Графическое изображение радаров Ридбергского зондирования. Фото: Дарминдра Арумугам

Наблюдения за Землей — одна из наиболее важных функций нашего нынешнего парка спутников. Обычно каждый спутник специализируется на одном виде дистанционного зондирования — например, на мониторинге уровня океана или на наблюдении за развитием и движением облаков. В первую очередь это связано с ограничениями их датчиков, особенно радаров.

Однако разрабатываемый новый тип датчиков может изменить правила игры в дистанционном зондировании Земли.

Эта новая сенсорная технология известна как датчик Ридберга, и она использует квантовую теорию для обнаружения широкого диапазона радиолокационных сигналов одновременно. Дарминдра Арумугам из Лаборатории реактивного движения НАСА, который специализируется на дистанционном зондировании и работает с этой технологией в течение многих лет, будет работать над разработкой.

Так почему же датчики Ридберга такие особенные?

В типичном приложении дистанционного зондирования на спутнике запускается датчик, который очень хорошо обнаруживает определенную частоту света. С точки зрения радара, они разбиты на несколько различных «диапазонов», каждый из которых охватывает диапазон от нескольких мегагерц до нескольких гигагерц. Некоторые из них более знакомы, чем другие, например, УВЧ (сверхвысокая частота – 300–1000 МГц), но некоторые более эзотеричны, например, диапазон Ku от 12 до 18 ГГц.

Каждый из этих диапазонов хорош в мониторинге одной конкретной системы на Земле. Например, НАСА использует УКВ (30–300 МГц) для изучения томографии Земли, а УВЧ-диапазон — для изучения снега и осадков.

Однако для обнаружения каждой из этих частот потребуется собственная специально разработанная антенна, поэтому любая система, которая попытается иметь возможности обнаружения в широком диапазоне частот и, таким образом, контролировать широкий спектр различных систем, будет становиться все более и более дорогой. по мере добавления в систему дополнительных диапазонов.