Новая технология: квантовый датчик может стать альтернативой спутниковой навигации

Новости МирТесен

Канадская компания SBQuantum намерена вывести на орбиту квантовый магнитометр, использующий алмазную основу, в рамках конкурса MagQuest. Этот конкурс направлен на ускорение внедрения инновационных технологий для измерения магнитного поля Земли. Запуск аппарата запланирован на воскресенье, 29 марта 2026 года, в рамках программы совместных запусков SpaceX, в качестве полезной нагрузки миссии Transporter 16.

Всемирная магнитная модель (WMM) – это масштабное пространственное отображение магнитного поля нашей планеты. Созданная Национальным центром геофизических данных США и Британской геологической службой, она нуждается в регулярном обновлении, поскольку магнитное поле Земли непрерывно изменяется. Министерство обороны США и Министерства обороны Великобритании используют WMM для выполнения важнейших операций, а Федеральное управление гражданской авиации США применяет её при планировании авиамаршрутов. Системы навигации в смартфонах также долгое время опирались на эту модель, хотя спутники, обеспечивающие сбор данных для её обновления, постепенно выходят из эксплуатации.

Для решения этой задачи Национальное агентство геопространственной разведки США (NGA) инициировало конкурс MagQuest, целью которого является замена устаревших спутников на современные технологии. SBQuantum, компания из Шербрука (Канада), вошедшая в число финалистов конкурса, разрабатывает инновационные квантовые датчики, а также алгоритмы для обработки и коррекции данных. Ее квантовый магнитометр, использующий алмазную основу, является существенным улучшением по сравнению с традиционными методами измерения магнитного поля.

В отличие от громоздких и дорогостоящих систем, применяемых для периодического сбора информации о магнитном поле Земли, магнитометр SBQuantum имеет габариты, сопоставимые с литровой емкостью для молока, и позволяет осуществлять непрерывный мониторинг высокого качества с выдающейся точностью. Перед началом эксплуатации устройство было протестировано в Космическом центре имени Годдарда NASA, что имеет большое значение для развития навигации. По словам Дэвида Руа-Ге, основателя SBQuantum, в опубликованном сообщении для прессы, технология компании получила подтверждение своей работоспособности в самых экстремальных условиях, и компания готова представить на рынке устройство, которое в скором времени может стать ключевым элементом в системах ориентации на земле, в воздухе и на воде.

Магнитная навигация, в отличие от GPS, предоставляет стабильные данные даже при отсутствии спутникового сигнала, его подавлении или возникновении сомнений в его достоверности. В связи с усилением электронных атак, военные структуры активно разрабатывают альтернативные решения, заменяющие GPS. По мнению господина Руа-Ге, использование данного датчика выходит за пределы самой WMM — его можно применять в сферах обороны, навигации, разведки полезных ископаемых и обеспечения общественной безопасности. Он отметил, что компания видит в квантовом зондировании перспективное направление и находится в числе лидеров по раскрытию его возможностей, а завершение разработки MagQuest стало важнейшим техническим достижением в истории компании.

Конкурс MagQuest, начавшийся в 2019 году, – это открытое соревнование с призовым фондом в 2,1 миллиона долларов, который проводится в три этапа. Через семь лет после старта, на четвертом этапе конкурса осталось всего три команды. Для участия SBQuantum установила партнерские отношения с компанией Spire Global, предоставляющей спутниковую инфраструктуру, наземные станции и возможности обработки данных, что позволяет обеспечить космические данные и аналитику. Ожидается, что финальный этап MagQuest завершится осенью текущего года, а итоги станут основой новой стратегии NGA по сбору данных для Всемирной магнитной модели.

SBQuantum, помимо участия в конкурсах, взаимодействует с Министерством национальной обороны Канады, Европейским космическим агентством и рядом других компаний для внедрения своих миниатюрных датчиков в беспилотные летательные аппараты и другие области применения, которые не решаются с помощью обычных методов зондирования.