美国即将发射太空量子传感器

光子盒研究院光子盒 2022-07-03

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Astra是美国的一家小型卫星发射器初创公司，计划于本周执行首次发射任务，这次发射将在卡纳维拉尔角空军基地的第46号航天发射场进行。在此之后，Astra的第二个任务是加州大学伯克利分校的QubeSat，将发射一个搭载量子陀螺仪的2U立方星。

这种陀螺仪使用了金刚石NV色心。与传统技术相比，这种传感器的优势在于，它可以做得非常小，同时仍然精确，这非常适合立方星和一般航天器。这个立方星将作为一个概念验证实验，展示NV色心陀螺仪技术在太空中的表现。

量子陀螺仪

QubeSat项目由美国宇航局(NASA)立方星发射计划(CubeSat Launch Initiative, CSLI)提供资助，CSLI为大学、高中和非营利组织(包括NASA中心)的发射提供资金。在提交的32个提案中，QubeSat提案位列前10名，前18个项目获得了发射机会。

QubeSat项目的顾问团队来自劳伦斯·伯克利国家实验室、空间科学实验室(SSL)以及加州大学伯克利分校的Budker团队和物理系。与空间科学实验室(SSL)的合作包括与在卫星开发方面拥有数十年经验的工程师就QubeSat的开发举行技术会议，以及与SSL合作在其设施中测试和制造卫星。

此外，QubeSat团队花了200多个小时为劳伦斯伯克利国家实验室的新量子传感实验室开发控制软件，该实验室旨在使用他们用于量子陀螺仪的金刚石NV色心的相同原理来研究地球化学。这为QubeSat项目的实施提供了大量信息，并为提供了测试传感器的工作空间。

最后，加州大学伯克利分校物理系研究员Andrey Jarmola博士是基于金刚石NV色心的量子陀螺仪的最初理论创造者之一，他为QubeSat提供了航天用量子陀螺仪小型化的整个过程的建议。

研究团队表示，立方星为廉价测试量子陀螺仪等新技术提供了一个完美的平台，因为产业界不会冒险让一个全尺寸、数百万美元的有效载荷的成功取决于全新的传感器技术。这一项目的结果可能促使未来的发射进一步测试这一技术，并使其有资格在太空中持续使用，这可能是小型卫星技术发展的一大进步。

参考链接：

[1]https://spaceflightnow.com/2022/01/12/astra-lv0008-pre-launch-testing/

[2]https://stac.berkeley.edu/project/qubesat

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