Forwarded from تازههای علمی
🔺 قطبنمای کوانتومی در فضا: هواپیمای فضایی محرمانه آمریکا جایگزین GPS را آزمایش میکند
🔹 هواپیمای فضایی محرمانه ارتش آمریکا، X-37B، قرار است در مأموریت بعدی خود میزبان یک آزمایش انقلابی باشد: یک «حسگر اینرسی کوانتومی» که میتواند به عنوان جایگزینی برای GPS عمل کند. این فناوری میتواند ناوبری فضاپیماها، هواپیماها و زیردریاییها را در محیطهایی که GPS در دسترس نیست یا دچار اختلال شده، متحول کند.
❕ مشکل سیستمهای ناوبری فعلی چیست؟
وقتی GPS در دسترس نیست (مثلاً در اعماق فضا یا زیر آب)، وسایل نقلیه از «سیستمهای ناوبری اینرسی» (INS) استفاده میکنند. این سیستمها مانند زمانی هستند که در یک خودرو با چشمان بسته نشستهاید و با حس کردن شتاب و چرخشها، حدس میزنید کجا هستید. مشکل این است که خطاهای کوچک در اندازهگیری به مرور زمان انباشته شده و باعث «رانش» (drift) و گم شدن وسیله نقلیه میشوند. این سیستمها برای دقت، نیازمند اصلاح مداوم توسط GPS هستند.
🔹 راه حل کوانتومی:
سیستم جدید از پدیدهای به نام «تداخلسنجی اتمی» استفاده میکند که بسیار دقیقتر است و دچار رانش نمیشود. این آزمایش، یک جهش بزرگ از علم محض به یک کاربرد مهندسی واقعی در فضاست.
❕ تداخلسنجی اتمی به زبان ساده چیست؟
۱- اتمها به موج تبدیل میشوند: ابتدا ابری از اتمها تا دمای نزدیک به صفر مطلق (۲۷۳- درجه سانتیگراد) سرد میشود. در این دما، اتمها خواص موجی از خود نشان میدهند.
۲- موج به دو مسیر تقسیم میشود: با استفاده از لیزر، هر «موج-اتم» به دو مسیر مجزا تقسیم میشود (مانند گربه شرودینگر که همزمان در دو حالت است).
۳- مسیرها دوباره ترکیب میشوند: این دو مسیر دوباره با هم ترکیب شده و یک الگوی تداخلی ایجاد میکنند (مانند تداخل دو موج روی سطح آب).
۴- خواندن حرکت از روی الگو: کوچکترین شتاب یا چرخش فضاپیما، این الگوی تداخلی را به شکلی قابل اندازهگیری تغییر میدهد. با خواندن این الگو، سیستم با دقتی بینظیر میفهمد که دقیقاً چگونه حرکت کرده است. از آنجایی که تمام اتمها یکسان هستند، این سیستم دچار فرسودگی و رانش نمیشود.
🔹 این فناوری برای نیروی فضایی آمریکا به معنای مقاومت در برابر اختلال یا از کار افتادن GPS در شرایط بحرانی است. برای اکتشافات فضایی آینده به ماه و مریخ، به معنای ناوبری کاملاً مستقل و دقیق بدون نیاز به سیگنال از زمین است. اگر این آزمایش که در ۲۱ آگوست ۲۰۲۵ پرتاب میشود موفقیتآمیز باشد، میتواند لحظهای تاریخی و یک جهش کوانتومی در تاریخ ناوبری فضایی باشد.
[منبع]
🆔 @Science_Focus
#فناوری_کوانتومی #ناوبری #هوافضا #فیزیک #GPS #علوم_نظامی
🔹 هواپیمای فضایی محرمانه ارتش آمریکا، X-37B، قرار است در مأموریت بعدی خود میزبان یک آزمایش انقلابی باشد: یک «حسگر اینرسی کوانتومی» که میتواند به عنوان جایگزینی برای GPS عمل کند. این فناوری میتواند ناوبری فضاپیماها، هواپیماها و زیردریاییها را در محیطهایی که GPS در دسترس نیست یا دچار اختلال شده، متحول کند.
❕ مشکل سیستمهای ناوبری فعلی چیست؟
وقتی GPS در دسترس نیست (مثلاً در اعماق فضا یا زیر آب)، وسایل نقلیه از «سیستمهای ناوبری اینرسی» (INS) استفاده میکنند. این سیستمها مانند زمانی هستند که در یک خودرو با چشمان بسته نشستهاید و با حس کردن شتاب و چرخشها، حدس میزنید کجا هستید. مشکل این است که خطاهای کوچک در اندازهگیری به مرور زمان انباشته شده و باعث «رانش» (drift) و گم شدن وسیله نقلیه میشوند. این سیستمها برای دقت، نیازمند اصلاح مداوم توسط GPS هستند.
🔹 راه حل کوانتومی:
سیستم جدید از پدیدهای به نام «تداخلسنجی اتمی» استفاده میکند که بسیار دقیقتر است و دچار رانش نمیشود. این آزمایش، یک جهش بزرگ از علم محض به یک کاربرد مهندسی واقعی در فضاست.
❕ تداخلسنجی اتمی به زبان ساده چیست؟
۱- اتمها به موج تبدیل میشوند: ابتدا ابری از اتمها تا دمای نزدیک به صفر مطلق (۲۷۳- درجه سانتیگراد) سرد میشود. در این دما، اتمها خواص موجی از خود نشان میدهند.
۲- موج به دو مسیر تقسیم میشود: با استفاده از لیزر، هر «موج-اتم» به دو مسیر مجزا تقسیم میشود (مانند گربه شرودینگر که همزمان در دو حالت است).
۳- مسیرها دوباره ترکیب میشوند: این دو مسیر دوباره با هم ترکیب شده و یک الگوی تداخلی ایجاد میکنند (مانند تداخل دو موج روی سطح آب).
۴- خواندن حرکت از روی الگو: کوچکترین شتاب یا چرخش فضاپیما، این الگوی تداخلی را به شکلی قابل اندازهگیری تغییر میدهد. با خواندن این الگو، سیستم با دقتی بینظیر میفهمد که دقیقاً چگونه حرکت کرده است. از آنجایی که تمام اتمها یکسان هستند، این سیستم دچار فرسودگی و رانش نمیشود.
🔹 این فناوری برای نیروی فضایی آمریکا به معنای مقاومت در برابر اختلال یا از کار افتادن GPS در شرایط بحرانی است. برای اکتشافات فضایی آینده به ماه و مریخ، به معنای ناوبری کاملاً مستقل و دقیق بدون نیاز به سیگنال از زمین است. اگر این آزمایش که در ۲۱ آگوست ۲۰۲۵ پرتاب میشود موفقیتآمیز باشد، میتواند لحظهای تاریخی و یک جهش کوانتومی در تاریخ ناوبری فضایی باشد.
[منبع]
🆔 @Science_Focus
#فناوری_کوانتومی #ناوبری #هوافضا #فیزیک #GPS #علوم_نظامی
The Conversation
Quantum alternative to GPS navigation will be tested on US military spaceplane
The experimental sensor could be groundbreaking.
👍10💯10❤5
Forwarded from تازههای علمی
🔺 سپر نامرئی در فضا و زمین؛ لیزرهای متحرک و نسل جدید شکارچیان موشک
🔹 مهندسی پدافند هوایی وارد فاز جدیدی شده است. طبق گزارشهای فنی منتشر شده در فوریه ۲۰۲۶، سامانه «پرتو آهنین» (Iron Beam) که پیش از این تنها در مراکز ثابت مستقر بود، اکنون برای نصب روی خودروهای زرهی و هلیکوپترها آماده میشود. این تغییر به معنای ورود سلاحهای انرژی هدایتشونده به میدان نبرد پویا است که میتواند پهپادها و راکتها را با هزینه ناچیز و سرعت نور نابود کند.
🔹 همزمان، نسل جدید سامانههای خانواده «پیکان» (Arrow-4 و Arrow-5) در حال توسعه هستند تا رهگیری موشکهای بالستیک را در خارج از جو زمین انجام دهند. سامانه Arrow-3 که اکنون عملیاتی است، از تکنولوژی «برخورد مستقیم» (Hit-to-Kill) استفاده میکند؛ یعنی به جای انفجار در نزدیکی هدف، مانند یک گلوله دقیق با سرعت چندین برابر صوت به هدف در خارج از اتمسفر برخورد کرده و آن را متلاشی میکند.
❕ سلاح انرژی هدایتشونده (Directed-Energy Weapon) چیست؟
برخلاف پدافندهای سنتی که یک موشک فیزیکی را به سمت هدف پرتاب میکنند، این سامانهها از پرتوهای متمرکز الکترومغناطیسی یا لیزرهای پرتوان استفاده میکنند. مزیت اصلی این تکنولوژی، سرعت بینهایت (سرعت نور)، دقت میلیمتری و هزینه بسیار پایین در هر شلیک است. بزرگترین چالش مهندسی این سلاحها، تضعیف پرتو در اثر رطوبت، گرد و غبار و ابرهای غلیظ است که دانشمندان اکنون با انتقال آنها به ارتفاعات بالاتر (روی هواپیما یا هلیکوپتر) در حال حل این مشکل هستند.
❕ رهگیری در خارج از جو (Exospheric Interception) چرا حیاتی است؟
وقتی یک موشک بالستیک در فضای خلاء (ارتفاع بالای ۱۰۰ کیلومتر) رهگیری و منهدم میشود، خطرات ناشی از سقوط قطعات، کلاهکهای شیمیایی یا تشعشعات هستهای در خاک خودی به حداقل میرسد. در این ارتفاع، به دلیل نبود هوا، از فیزیک متفاوتی برای هدایت رهگیر استفاده میشود و برخورد فیزیکی ساده برای نابودی کامل کلاهک دشمن کافی است.
🔹 این تحولات تکنولوژیک در حالی رخ میدهد که تنشها در منطقه به نقطه جوش رسیده است. استقرار ناوشکنهای آمریکایی در دریای سرخ و انجام رزمایشهای مشترک، پاسخی به تهدیدات ناشی از جمهوریاسلامی است. علم مهندسی پدافند اکنون نه تنها یک دستاورد نظامی، بلکه ابزاری است که موازنه قدرت را در برابر تهدیدات موشکی و پهپادی تغییر داده و چتر امنیتی جدیدی را بر فراز منطقه ترسیم میکند.
[منبع] [منبع]
🆔 @Science_Focus
#هوافضا #تکنولوژی #لیزر #پدافند #فیزیک_کوانتوم #مهندسی
🔹 مهندسی پدافند هوایی وارد فاز جدیدی شده است. طبق گزارشهای فنی منتشر شده در فوریه ۲۰۲۶، سامانه «پرتو آهنین» (Iron Beam) که پیش از این تنها در مراکز ثابت مستقر بود، اکنون برای نصب روی خودروهای زرهی و هلیکوپترها آماده میشود. این تغییر به معنای ورود سلاحهای انرژی هدایتشونده به میدان نبرد پویا است که میتواند پهپادها و راکتها را با هزینه ناچیز و سرعت نور نابود کند.
🔹 همزمان، نسل جدید سامانههای خانواده «پیکان» (Arrow-4 و Arrow-5) در حال توسعه هستند تا رهگیری موشکهای بالستیک را در خارج از جو زمین انجام دهند. سامانه Arrow-3 که اکنون عملیاتی است، از تکنولوژی «برخورد مستقیم» (Hit-to-Kill) استفاده میکند؛ یعنی به جای انفجار در نزدیکی هدف، مانند یک گلوله دقیق با سرعت چندین برابر صوت به هدف در خارج از اتمسفر برخورد کرده و آن را متلاشی میکند.
❕ سلاح انرژی هدایتشونده (Directed-Energy Weapon) چیست؟
برخلاف پدافندهای سنتی که یک موشک فیزیکی را به سمت هدف پرتاب میکنند، این سامانهها از پرتوهای متمرکز الکترومغناطیسی یا لیزرهای پرتوان استفاده میکنند. مزیت اصلی این تکنولوژی، سرعت بینهایت (سرعت نور)، دقت میلیمتری و هزینه بسیار پایین در هر شلیک است. بزرگترین چالش مهندسی این سلاحها، تضعیف پرتو در اثر رطوبت، گرد و غبار و ابرهای غلیظ است که دانشمندان اکنون با انتقال آنها به ارتفاعات بالاتر (روی هواپیما یا هلیکوپتر) در حال حل این مشکل هستند.
❕ رهگیری در خارج از جو (Exospheric Interception) چرا حیاتی است؟
وقتی یک موشک بالستیک در فضای خلاء (ارتفاع بالای ۱۰۰ کیلومتر) رهگیری و منهدم میشود، خطرات ناشی از سقوط قطعات، کلاهکهای شیمیایی یا تشعشعات هستهای در خاک خودی به حداقل میرسد. در این ارتفاع، به دلیل نبود هوا، از فیزیک متفاوتی برای هدایت رهگیر استفاده میشود و برخورد فیزیکی ساده برای نابودی کامل کلاهک دشمن کافی است.
🔹 این تحولات تکنولوژیک در حالی رخ میدهد که تنشها در منطقه به نقطه جوش رسیده است. استقرار ناوشکنهای آمریکایی در دریای سرخ و انجام رزمایشهای مشترک، پاسخی به تهدیدات ناشی از جمهوریاسلامی است. علم مهندسی پدافند اکنون نه تنها یک دستاورد نظامی، بلکه ابزاری است که موازنه قدرت را در برابر تهدیدات موشکی و پهپادی تغییر داده و چتر امنیتی جدیدی را بر فراز منطقه ترسیم میکند.
[منبع] [منبع]
🆔 @Science_Focus
#هوافضا #تکنولوژی #لیزر #پدافند #فیزیک_کوانتوم #مهندسی
ctech
Israel’s missile defense enters a new phase as lasers go mobile and Arrow gets an upgrade
Danny Gold, head of the Directorate of Defense Research & Development, outlines mobile lasers, interceptor upgrades and preparations for reduced U.S. aid.
👍9❤4👎1