जैसे-जैसे क्वांटम भौतिकी की सीमाओं का परीक्षण किया जा रहा है, अंतरिक्ष तकनीक सिकुड़ती जा रही है
स्टाफ राइटर्स द्वारा
वारविक यूके (एसपीएक्स) 22 जून, 2023
यूके-व्यापी कंसोर्टियम क्यूबसैट नामक छोटे, शूबॉक्स आकार के उपग्रहों पर अत्याधुनिक सेंसर के रूप में नैनोकणों का उपयोग करने के लिए प्रौद्योगिकियों का विकास कर रहा है।
अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग में नैनोकणों और क्वांटम भौतिकी में आगे के शोध के लिए वारविक, स्वानसी और स्ट्रैथक्लाइड विश्वविद्यालयों को 250k पाउंड से सम्मानित किया गया है।
लेविटेटेड ऑप्टोमैकेनिक्स (लेजर प्रकाश द्वारा मुक्त स्थान में रखे गए और मापे गए छोटे कणों की गति) के क्षेत्र में हाल की प्रगति से पता चला है कि नैनोकण ऐसे व्यवहार प्रदर्शित कर सकते हैं जो क्वांटम यांत्रिकी के नियमों द्वारा शासित होते हैं (एक मौलिक सिद्धांत जो बताता है कि परमाणु और उपपरमाण्विक कण परस्पर क्रिया करते हैं)।
इससे नैनोकणों की प्रयोगशाला में नए सेंसर के रूप में जांच की जा रही है, जो एक परमाणु से हजारों गुना बड़े और रेत के एक दाने से हजारों गुना छोटे हैं। लेकिन वैज्ञानिक अभी भी इसे वास्तविक दुनिया और उससे परे लागू नहीं कर पाए हैं।
अब, यूके स्पेस एजेंसी (यूकेएसए) द्वारा वित्त पोषित एक सक्षम प्रौद्योगिकी कार्यक्रम में, शोधकर्ता क्वांटम प्रौद्योगिकी की सीमाओं को आगे बढ़ा रहे हैं ताकि नैनोकणों को अंतरिक्ष में सेंसर के रूप में इस्तेमाल किया जा सके। 'लेविटेटेड ऑप्टोमैकेनिकल टेक्नोलॉजीज इन स्पेस' (एलओटीआईएस) नैनोकणों का उपयोग करके भविष्य के अंतरिक्ष-जनित उपकरणों को सक्षम करने के लिए प्रौद्योगिकियों को विकसित करने की 18 महीने की परियोजना है।
LOTIS ऐसे उपकरण विकसित करेगा जो छोटे, हल्के होंगे और, कार के आकार के उपग्रहों के बजाय, जूते के डिब्बे के आकार के अधिक कॉम्पैक्ट नैनो उपग्रहों पर फिट हो सकते हैं, जिन्हें क्यूबसैट के रूप में जाना जाता है। यह दृष्टिकोण नाटकीय रूप से विकास और लॉन्च लागत को कम करता है।
सेंसर के रूप में नैनोकणों के कई अनुप्रयोग हैं। थर्मोस्फीयर के घनत्व के बारे में बहुत कम जानकारी है - पृथ्वी के वायुमंडल की एक परत जो समुद्र तल से लगभग 80 किमी ऊपर शुरू होती है, और यह तकनीक इस पर विस्तृत प्रकाश डाल सकती है। अंतरिक्ष उड़ान अनुप्रयोगों में क्षेत्र के घनत्व का निर्धारण करना शामिल है; कक्षा में उपग्रहों द्वारा अनुभव किए गए खिंचाव को समझना, उनके प्रक्षेप पथों को मैप करने में मदद करना।
परियोजना का लक्ष्य ग्रेविमीटर (गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों को मापने के लिए उपकरण) विकसित करना भी है, जो विशेष रूप से पृथ्वी पर भूभौतिकी और पृथ्वी अवलोकन में एक उपकरण के रूप में उपयोगी है। चूंकि गुरुत्वाकर्षण अपारदर्शी वस्तुओं के माध्यम से फैलता है, ग्रेविमीटर जमीन के नीचे क्या है इसका नक्शा बनाने में मदद कर सकता है - विशेष रूप से सिविल इंजीनियरिंग या जलभृतों की निगरानी के लिए उपयोगी।
LOTIS प्रस्तावित मैक्रोस्कोपिक क्वांटम रेज़ोनेटर (MAQRO) मिशन के लिए प्रौद्योगिकियों को भी रेखांकित करेगा, जो अधिक से अधिक द्रव्यमान के साथ तेजी से बड़ी वस्तुओं की क्वांटम यांत्रिकी की भविष्यवाणियों का परीक्षण करना चाहता है। यह क्वांटम यांत्रिकी की वैधता को समझने के लिए महत्वपूर्ण है - जो आम तौर पर छोटी वस्तुओं, परमाणुओं और उपपरमाण्विक कणों के व्यवहार का वर्णन करता है, लेकिन इससे बड़ी वस्तुओं का नहीं।
डॉ. जेम्स बेटमैन, भौतिकी, स्वानसी विश्वविद्यालय, ने कहा: “मैं इस यूकेएसए परियोजना का नेतृत्व करने के लिए रोमांचित हूं, जो अंतरिक्ष और स्थलीय अनुप्रयोगों दोनों के लिए एक कामकाजी सेंसिंग प्लेटफॉर्म स्थापित करने के लिए आवश्यक प्रौद्योगिकियों का निर्माण करेगा। हमारी टीम में नैनोसैटेलाइट्स, क्वांटम सेंसिंग और प्रायोगिक ऑप्टोमैकेनिक्स के विशेषज्ञ शामिल हैं, और यह परियोजना लेविटेटेड ऑप्टोमैकेनिकल सेंसर को वास्तविकता बनाने में मदद करेगी।
वारविक विश्वविद्यालय में सैद्धांतिक भौतिकी के विशेषज्ञ प्रोफेसर अनिमेश दत्ता ने कहा: “लोटिस नई पीढ़ी के प्रयोगों को साकार करने की दिशा में एक ठोस कदम है जो क्वांटम यांत्रिकी और गुरुत्वाकर्षण के इंटरफेस पर प्रकाश डालने में मदद करेगा। मैं इसकी सफलता में योगदान देने के लिए उत्सुक हूं।”
स्ट्रैथक्लाइड विश्वविद्यालय के भौतिकी के क्वांटम सिद्धांतकार डॉ. डैनियल ओई ने कहा: “हम उपग्रहों के लिए अत्यधिक संवेदनशील सेंसर विकसित कर रहे हैं जो आकार में बहुत कम हैं और अंतरिक्ष पर्यावरण का माप करने में सक्षम हैं। यह एक व्यापक, अंतर्राष्ट्रीय क्वांटम प्रौद्योगिकी कार्यक्रम का हिस्सा है जो पृथ्वी और अंतरिक्ष से जुड़े अनुप्रयोगों तक इसके अनुप्रयोगों का विस्तार करेगा।
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लेविटेटेड ऑप्टोमैकेनिक्स
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- स्रोत: https://www.spacedaily.com/reports/Space_tech_to_shrink_as_the_limits_of_quantum_physics_are_tested_999.html