به گزارش livescience، سامانه موقعیت‌یابی جهانی (GPS) برای زندگی روزمره و مأموریت‌های نظامی حیاتی است، اما نقاط ضعف آشکاری دارد. سیگنال‌های آن در مناطق جنگی مختل یا جعل خواهد شد، در زیر زمین یا اعماق دریا قابل دریافت نیستند، و در نهایت در مأموریت‌های فضایی دوردست همانند ماه و مریخ اساساً کاربردی ندارند.

به همین علت دانشمندان و ارتش‌ها به جستوجو راه حلهایی می باشند که بتوانند موقعیت را بدون وابستگی به ماهواره‌ها تعیین کنند.

ناوبری کوانتومی 

سامانه‌های سنتی ناوبری، همانند شتاب‌سنج‌ها و ژیروسکوپ‌ها، می‌توانند حرکت و چرخش وسیله را اندازه‌گیری کنند و بر پایه آن موقعیت تقریبی آن را تخمین بزنند. فکر کنید در یک ماشین با چشمان بسته نشسته‌اید. می‌توانید پیچ‌ها، توقف‌ها و شتاب‌گیری‌ها را حس کنید و ذهن شما مسیر را گمان می‌زند. اما سپس از مدتی، حتی خطاهای کوچک علتخواهد شد جای دقیق خود را گم کنید. سامانه‌های سنتی همین مشکل را دارند و برای اصلاح به سیگنال GPS یا منبع های خارجی نیاز دارند.

«حسگر اینرسی کوانتومی» که پژوهشگران امیدوارند روزی جانشین سامانه GPS شود، از فناوری تداخل اتمی منفعت گیری می‌کند تا این مشکل را حل کند.

اتم‌ها تا دمای نزدیک صفر مطلق سرد خواهد شد تا حرکت موجی آن‌ها آشکار شود.

لیزرها اتم‌ها را به حالتی تقسیم می‌کنند که هم‌زمان در دو مسیر حرکت کنند (به این حالت برهم‌نهی می‌گویند).

این دو مسیر مجدد با هم ترکیب خواهد شد و الگویی همانند موج‌های آب تشکیل می‌کنند.

در این الگوی موج، کوچک‌ترین تغییرات حرکت یا چرخش وسیله ثبت می‌شود. با خواندن این الگو، حسگر می‌تواند حتی بدون GPS موقعیت دقیق وسیله را محاسبه کند.

در حسگر کوانتومی اتم‌ها، برخلاف اجزای مکانیکی یا الکترونیکی، اشتباه تشکیل نمی‌کنند. در نتیجه ناوبری زیاد دقیق و پایدار در طویل‌زمان، بدون نیاز به سیگنال خارجی در دسترس خواهد می بود.

دقت این حسگرها چندین مرتبه زیاد تر از سامانه‌های سنتی است و می‌توانند در فضا یا محیط‌های گوناگون منفعت گیری شوند.

به عبارت ساده، ناوبری کوانتومی همانند این است که بتوانید با چشمان بسته، مسیر خود را بدون نیاز به GPS حتی بعد از روزها یا هفته‌ها به دقت حس کنید.

پهپاد فضایی مرموز 

X-37B یک فضاپیمای بی‌سرنشین و قابل منفعت گیری مجدد است که از سال ۲۰۱۰ فناوری‌های پیشرفته بسیاری را در مدار آزمایش کرده است. زیاد تر مأموریت‌های آن محرمانه بوده، اما پرتاب تازه نسبتاً آشکار است و هدفش نشان دادن توان عملیاتی حسگر کوانتومی و سامانه ربط لیزری است.

ارتباطات لیزری امکان انتقال داده با شدت و امنیت زیاد زیاد تر نسبت به ارتباطات رادیویی را فراهم می‌کند و یکی از فناوری‌های کلیدی آینده شبکه‌های فضایی به حساب می اید.

تحلیلگران می‌گویند پیروزی آزمایش X-37B می‌تواند نقطه عطفی در گسترش سامانه‌های ناوبری جدا گانه باشد و مبنا یک نسل تازه فناوری‌های موقعیت‌یابی را فراهم کند.

یقیناً ناوبری کوانتومی تا این مدت در مرحله های اولیه است و با چالش‌های فنی بسیاری از جمله کوچک‌سازی سامانه و افزایش پایداری آن در شرایط سخت فضا مواجه است. با این حال، مأموریت X-37B می‌تواند نخستین قدم جدی در تبدیل این فناوری از ایده آزمایشگاهی به یک سامانه عملیاتی باشد.