Laboratorium Zimnych Atomów
Laboratorium Zimnych Atomów ( CAL ) to eksperymentalny instrument na pokładzie ISS , który wystartował w 2018 roku. Tworzy ekstremalnie zimne środowisko mikrograwitacji w celu badania zachowania atomów w tych warunkach.
Oś czasu
Licencja CAL została opracowana w JPL w Pasadenie w Kalifornii. Pierwotnie miał zostać wystrzelony na Międzynarodową Stację Kosmiczną (ISS) w czerwcu 2017 r. Następnie został opóźniony do zaplanowanego wystrzelenia rakietą SpaceX CRS-12 w sierpniu 2017 r. Ostatecznie został wystrzelony 21 maja 2018 r. Początkowa misja obowiązywał przez 12 miesięcy z wydłużonym okresem eksploatacji do pięciu lat.
W styczniu 2020 roku przeszedł modernizację sprzętową, którą przez osiem dni przeprowadzały astronautki Christina Koch i Jessica Meir pod nadzorem kontrolerów naziemnych. Modernizacja obejmowała interferometr atomowy , który można wykorzystać do badania zasady równoważności .
W lipcu 2021 r. Kolejna aktualizacja dokonana przez astronautkę Megan McArthur dała CAL możliwość pracy z ultrazimnymi atomami potasu oprócz atomów rubidu.
Zamiar
Instrument tworzy ekstremalnie zimne warunki w środowisku mikrograwitacji ISS, co prowadzi do powstawania kondensatów Bosego Einsteina (BEC), które są o wielkość chłodniejsze niż te, które powstają w laboratoriach na Ziemi. W kosmicznym laboratorium można osiągnąć czas interakcji do 10 sekund i temperaturę zaledwie 1 pikokelwina, co może prowadzić do eksploracji nieznanych mechaniki kwantowej i testowania niektórych z najbardziej podstawowych praw fizyki. Eksperymenty te najlepiej przeprowadzać w swobodnie spadającym środowisku, ponieważ bardziej sprzyja to nieskrępowanemu tworzeniu się BEC. Eksperymenty naziemne cierpią z powodu asymetrycznego oddziaływania kondensatu z aparatem, zakłócającego ewolucję kondensatu w czasie. Eksperymenty na orbicie mogą trwać znacznie dłużej, ponieważ swobodne spadanie trwa w nieskończoność. z JPL NASA twierdzą, że badanie CAL może pogłębić wiedzę w zakresie rozwoju niezwykle czułych detektorów kwantowych, które można wykorzystać do monitorowania grawitacji Ziemi i innych ciał planetarnych lub do budowy zaawansowanych urządzeń nawigacyjnych.
Wyniki
Wyniki eksperymentów z 2019 roku zostały zgłoszone w 2020 roku, pokazując pomyślne działanie laboratorium. Umożliwia to lepsze badania BEC i mechaniki kwantowej , ponieważ fizyka jest skalowana do makroskopowych skal w BEC. Laboratorium wspiera długoterminowe badania fizyki kilku ciał oraz wspiera rozwój technik interferometrii fal atomowych i laserów atomowych .
Zobacz też
Linki zewnętrzne
-
Media związane z Laboratorium Zimnego Atomu w Wikimedia Commons - Laboratorium zimnych atomów - strona internetowa projektu w JPL
