Honeywell Aerospace, Quantum Brilliance i Uniwersytet Jagielloński w Krakowie ogłosiły niedawno nawiązanie współpracy mającej na celu opracowanie, przetestowanie i dostarczenie kompaktowego kosmicznego magnetometru kwantowego do Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) do 2027 roku. Projekt będzie realizowany w ramach kontraktu finansowanego przez ESA. System zostanie opracowany w ramach konsorcjum kierowanego przez zespół inżynierów firmy Honeywell Aerospace w Brnie w Czechach. Urządzenie umożliwi wykonywanie precyzyjnych pomiarów pola magnetycznego bezpośrednio z orbity.
Współpraca połączy technologie kwantowego obrazowania opartego na ciele stałym z rozwiązaniami inżynieryjnymi przystosowanymi do zastosowań kosmicznych. Jej efektem mają być kompaktowe i wysokowydajne pomiary pełnego wektora pola magnetycznego. Projekt ma wspierać badania naukowe dotyczące Ziemi, geofizyki oraz świadomości sytuacyjnej w przestrzeni kosmicznej (Space Domain Awareness). Instrument, zgodny z celami ESA w zakresie obserwacji Ziemi i badań kosmicznych, pozwoli na prowadzenie bardziej szczegółowych obserwacji ziemskiego pola magnetycznego przy jednoczesnym spełnieniu rygorystycznych wymagań satelitarnych dotyczących rozmiaru, masy i poboru mocy (SWaP – Size, Weight and Power).
Przełomowa technologia
System jest efektem połączenia kompetencji inżynieryjnych firmy Honeywell Aerospace i prac rozwojowych prowadzonych w jej ośrodku Brno R&D, z przełomową technologią diamentowych centrów azotowo-wakansowych (NV) opracowaną przez Quantum Brilliance oraz zaawansowanych kompetencji badawczych Uniwersytetu Jagiellońskiego w dziedzinie fizyki. Opracowywane rozwiązanie umożliwi tworzenie map pola geomagnetycznego o wyższej rozdzielczości. Zapewni także lepszą odporność na promieniowanie podczas długotrwałych misji oraz pozwoli na projektowanie mniejszych i bardziej energooszczędnych ładunków użytkowych.
– Czujniki kwantowe to przełomowa technologia, której rozwój nabiera tempa na całym świecie – mówi Jan Lukáš, kierownik ds. technicznych w dziale czujników kwantowych w firmie Honeywell Aerospace. – Wraz z rosnącą konkurencją w rozwoju tej technologii, nowe partnerstwo pomoże firmie Honeywell Aerospace przyspieszyć prace nad jej dalszym rozwojem – dodaje.
Diamentowy czujnik NV
Diamentowy czujnik NV firmy Quantum Brilliance umożliwia kompaktowy pomiar wektorowego pola magnetycznego w technologii ciała stałego, oferując szeroki zakres dynamiczny. Jego krystaliczna struktura pozwala na bezpośrednią rekonstrukcję trójwymiarowego pola magnetycznego z wykorzystaniem pojedynczego elementu pomiarowego, co zmniejsza złożoność systemu oraz ogranicza wymagania dotyczące jego kalibracji i ustawienia. Czujniki NV działają w temperaturze pokojowej, zachowując stabilność parametrów w zmiennych warunkach pola magnetycznego. Dzięki temu technologia ta doskonale nadaje się do zastosowań kosmicznych, gdzie kluczowe znaczenie mają ograniczenia dotyczące rozmiaru, masy i zużycia energii.
– Nasza współpraca między Honeywell Aerospace i Quantum Brilliance stanowi ważny krok w kierunku zaprezentowania czujnika kwantowego o niskich wymaganiach w zakresie SWaP – mówi John Liobe, dyrektor techniczny ds. europejskich programów w zakresie czujników kwantowych w firmie Quantum Brilliance. – Projekt otwiera drogę do skalowalnej produkcji, która będzie wspierać rozwój przyszłych konstelacji satelitarnych przeznaczonych do badań Ziemi oraz monitorowania sytuacji w przestrzeni kosmicznej – zaznacza.
Źródło: Uniwersytet Jagielloński, fot. Honeywell Aerospace/ Uniwersytet Jagielloński
