Этот новый сверхпроводящий детектор гравитации работает вне лабораторных условий, приближая обнаружение подводных лодок с помощью гравитации к реальности.
Китайские ученые разработали новый детектор, работающий на основе гравитации, который может быть использован для обнаружения скрывающихся подводных лодок. Первоначально разработанное для научных исследований и разведки ресурсов, это устройство может найти важное военное применение.
В основе устройства лежит так называемый сверхпроводящий квантовый интерференционный датчик (SQUID). Это устройство, представляющее собой разновидность магнитометра, способно, по-видимому, улавливать мельчайшие изменения гравитации и, теоретически, обнаруживать подводные лодки.
В случае полной разработки, его можно было бы, например, использовать для обнаружения таких объектов, как американские подводные лодки класса «Огайо» водоизмещением 18 000 тонн.
Устройство представляет собой, по сути, плавающую массу без трения, которая движется при незначительном изменении силы тяжести. По сути, устройство работает за счет подвешивания небольшого объекта в воздухе и устранения (насколько это возможно) любого воздействия трения на него.
Когда гравитация незначительно изменяется (то есть, когда объект движется рядом), это вызывает очень небольшое перемещение объекта. Любое движение такой массы можно измерить с огромной точностью.
Использование гравитации для обнаружения подводных лодок
«Самая сложная часть — это измерение», — объясняет команда. Для этого они использовали так называемый эффект Мейснера. Это явление, при котором при сильном охлаждении некоторые материалы перестают пропускать магнитные поля и вместо этого отталкивают магниты.
Таким образом, благодаря использованию сверхпроводящих материалов, способных отталкивать магнитные поля, устройство позволяет магнитам эффективно левитировать над сверхпроводниками. Это обеспечивает отсутствие трения, а также устраняет любой механический «шум».
Эта система также обладает сверхчувствительным датчиком движения, что идеально подходит для определения силы тяжести. Фактически, команда утверждает, что это, возможно, одни из самых чувствительных «весов», когда-либо созданных.
Однако оно не измеряет массу, а способно регистрировать так называемый шум измерения градиента гравитации. Новое устройство измеряет не только гравитацию; оно может измерять разницу гравитации в пространстве.
Итак, предположим, что фоновая гравитация составляет, скажем, 9,800000000. Когда подводная лодка проплывает мимо устройства, показания изменятся незаметно, возможно, до значения около 9,800000002. Это очень небольшая разница, но её достаточно, чтобы детектор заметил происходящее.
И, что немаловажно, этот метод обнаружения невозможно обойти или обмануть. Традиционные методы обнаружения подводных лодок, такие как гидролокатор, радар или магнитометр, например, могут быть частично нейтрализованы с помощью соответствующих контрмер.
Скрыть свою массу невозможно.
Но подводная лодка также будет тяжелым объектом и не может быть скрыта с точки зрения ее воздействия на гравитацию. Кроме того, немыслимо «отключить», уменьшить или поглотить массу.
Но, как отмечает команда, на данный момент это всего лишь экспериментальная разработка. Устройство еще недостаточно чувствительно для таких целей, как обнаружение подводных лодок. Однако, как поясняет команда, они приближаются к цели с каждым днем.
Ещё одним интересным аспектом исследования является то, что устройство было протестировано вне «строго контролируемых» лабораторных условий. Это очень важно, поскольку подобные детекторы очень чувствительны к таким факторам, как шаги, проезжающие автомобили, ветер, волны и землетрясения.
Если технологию удастся доказать работоспособность в условиях «загрязненного сигнала», то она должна хорошо работать на кораблях, самолетах и беспилотниках. Это было бы очень интересно для военных планировщиков по очевидным причинам.
Sourse: interestingengineering.com
