NASA je nadogradila Cold Atom Laboratory na ISS-u kako bi detaljnije proučavala ultrahladne atome u gotovo bezgravitacionom okruženju. Laboratorija hladi rubidijum i kalijum laserskim metodama do temperaturnih granica blizu apsolutne nule, stvarajući Bose‑Einsteinov kondenzat koji se ponaša kao jedinstveni kvantni talas. Nadogradnja iz aprila 2026. uključuje bolji magnetski zamkač, izvore atoma i unapređene mernе sisteme, otvarajući put za precizne svemirske kvantne tehnologije kao što su navigacija bez GPS‑a i mapiranje gravitacije.
NASA Stvara „Peto Stanje" Materije Na ISS-u Nakon Nadogradnje Kvantne Laboratorije
Astronaut Jessica Meir inspects optical fibers while installing hardware updates to NASA's Cold Atom Laboratory aboard the International Space Station. | Credit: NASA
Nova nadogradnja kvantne laboratorije na Međunarodnoj svemirskoj stanici (ISS) omogućava NASA-i da detaljnije nego ikada proučava ponašanje atoma u gotovo bezgravitacionom okruženju.
Cold Atom Laboratory, uređaj veličine mini-frizidera, koristi lasere da ohladi gasove rubidijuma i kalijuma na temperature blizu apsolutne nule (−459,67 °F / −273,15 °C). Na tim temperaturama atomi prelaze u stanje poznato kao Bose‑Einsteinov kondenzat — ponekad opisivan i kao "peto stanje" materije — u kome veliki broj atoma počinje da se ponaša kao jedinstveni kvantni talas.
„Na najnižim temperaturama, talasna priroda materije postaje dominantna i ultrahladna materija može se ponašati neočekivano, ali i omogućiti izuzetno precizna merenja vremena, gravitacije i kretanja,“ rekao je Jason Williams, naučni rukovodilac Cold Atom Lab projekta u NASA‑inom Jet Propulsion Laboratory u Južnoj Kaliforniji.
Kvantni objekti pokazuju fenomene kao što su superpozicija (mogućnost da budu u više stanja istovremeno), zapetljavanje na daljinu i duplo svojstvo čestica i talasa. Međutim, posmatranje tih pojava na makroskopskoj skali zahteva ekstremne uslove: niske temperature i minimalnu gravitaciju kako bi se sprečilo ometanje iz toplote ili spoljnih sila.
Da bi došli do tih uslova, naučnici u Cold Atom Laboratory koriste kombinaciju laserskog hlađenja i magnetskih zamki. U najnovijem paketu unapređenja, lansiranom na ISS u aprilu 2026. godine, dodati su redizajnirani magnetski zamkač za bolji smestaj oblaka atoma, unapređeni izvori atoma i poboljšane mogućnosti merenja.
Redukovana gravitacija na ISS-u omogućava kondenzatima da se slobodno šire i evoluiraju duže nego što bi to bilo moguće na Zemlji, što daje naučnicima više vremena za precizna merenja i eksperimente. To je ključno kako za testiranje osnovnih zakona fizike, tako i za razvoj budućih kvantnih tehnologija:
- visokoprecizno određivanje vremena,
- navigacija i pozicioniranje bez oslanjanja na GPS,
- mape gravitacionih polja sa velikom rezolucijom.
„U prošlom veku kvantna revolucija je dovela do lasera, mobilnih telefona i MRI aparata. Mi sada ulazimo u Quantum 2.0 — direktnu manipulaciju velikih kvantnih stanja — i očekujemo slične tehnološke pomake zahvaljujući eksperimentima u orbiti,“ rekao je Ethan Elliott, zamenik naučnog rukovodioca u JPL.
Ovo je četvrta veća nadogradnja Cold Atom Laboratory‑ja od njegovog dolaska na ISS 2018. godine. Instalacija i aktivacija novog paketa već su omogućili započinjanje naprednih merenja koja bi mogla da ubrzaju primenu kvantnih senzora u svemiru i na Zemlji.
Zašto je ovo važno? Eksperimenti na ISS-u stvaraju jedinstvenu priliku da se kvantne pojave prouče u dužim vremenskim okvirima i bez uticaja Zemljine gravitacije. To ne samo da produbljuje naše razumevanje univerzuma, već i otvara praktične primene u navigaciji, geofizici i preciznoj merni tehnologiji.
Pomozite nam da budemo bolji.
