Физики из бельгийского Университета Хасселта подвели итог амбициозному эксперименту OSCAR-QUBE, который стартовал на МКС ещё в 2021 году. Их творение — магнитометр весом всего 420 граммов и объёмом в один литр — был установлен в европейском модуле «Коламбус» астронавтом ESA Тома Песке.

В течение десяти месяцев прибор, сердцем которого служит синтетический алмаз с искусственными азотными вакансиями (NV-центрами), собирал данные о магнитном поле Земли. Главная неожиданность для научной группы, возглавляемой профессором Ярославом Грубой, заключалась в том, что крошечный датчик продемонстрировал стабильность и точность, сопоставимую с результатами огромных спутников.

Секрет колоссальной чувствительности прибора кроется в его «начинке». В кристаллической решетке алмаза были созданы специальные дефекты, где атомы углерода заменены на атомы азота. Эта, казалось бы, несовершенная структура оказалась идеальным природным квантовым сенсором: под воздействием лазера дефекты меняют своё свечение в зависимости от силы и направления внешнего магнитного поля.

Благодаря этому свойству датчик крайне устойчив к радиации и температурным перепадам, что делает его куда более надежным для долгих космических миссий, чем традиционные электронные компоненты.

Сравнив полученные данные с теоретическими моделями Международной геомагнитной эталонной модели (IGRF), исследователи констатировали почти полное совпадение карт. Это открытие, опубликованное в журнале Physical Review Applied, фактически разблокирует новое направление в космическом приборостроении.

Теперь у учёных появляется возможность запускать целые флотилии сверхлегких, дешёвых квантовых наноспутников для постоянного мониторинга магнитного поля, что значительно улучшит прогнозирование космической погоды и солнечных бурь, влияющих на связь и навигацию на Земле.

Ранее «Роскосмос» поздравил с Международным днём Земли новой фотографией планеты. Росархив рассекретил документы по советской лунной программе