从太空测量气候变化的下一代技术

新的Nasa量子路径研究所将建立技术和工具，以改进对重要气候因素的测量。

“我们正在窥视一个我们以前从未窥视过的宇宙，”他说Daniel Blumenthal教授说加州大学圣巴巴拉分校。

在德克萨斯大学奥斯汀分校(UT)同事的带领下，Blumenthal和其他研究人员将专注于量子传感，这包括观察原子如何对环境中的微小变化做出反应。

这些观测结果将被用来推断地球重力场的时间变化，使科学家们能够改进几个重要气候过程的测量精度，如海平面上升、冰融化速度、陆地水资源变化和海洋储热变化。

德克萨斯大学奥斯汀分校空间研究中心主任Srinivas Bettadpur说:“最近，量子方法取得了巨大的进步，主要是在计算方面。”

“我们希望在太空中使用量子传感技术——在那里你可以看到整个地球——通过观察、解释和理解气候过程来解决下一代问题。”

这将是建立所谓的“量子2.0”的首次努力。也就是说，超越了物理学中已知的量子原理，并将它们实际转化为可用的设备概念。

随着气候的变化，地球周围和外太空的引力也在变化。围绕地球运行的原子会对这些引力变化做出反应。通过测量这些反应，研究人员可以更好地解读气候过程的变化。

虽然进行这项研究所需的部分技术已经存在，但如果没有新技术，该项目将无法成功。

布卢门撒尔说:“为了做到这一点，我们必须利用激光、光子学、调制器和控制电子器件，这些构成了地球上90%的原子实验，并非常努力地将所有这些精度放在可以部署在太空中的小而低功耗的芯片上。”

除了解决地球气候问题的能力外，这项新技术最终可能被部署到其他基于地球的应用以及未来的太空探索中。

新的量子路径研究所还包括来自科罗拉多大学博尔德分校、加州理工学院和美国国家标准与技术研究所(NIST)的研究人员。

研究人员从美国宇航局获得了1500万美元(1230万英镑)的资金用于该研究所，这笔资金将在5年内提供。