Unikátny kryštál umožňuje navigáciu ponoriek a rakiet aj bez prístupu GPS

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Výskumníci syntetizovali inovatívnu zlúčeninu na báze fluórovaného boritanu.

• Materiál generuje ultrafialové žiarenie s dĺžkou 145,2 nm.

• Technológia predstavuje základ pre prenosné tóriové jadrové hodiny.

V oblasti metrológie vznikol stavebný prvok vo forme zlúčeniny fluórovaného boritanu. Výskumníci v Sin-ťiang vyvinuli kryštál schopný generovať hlboké ultrafialové žiarenie. Táto forma svetla je fyzikálnou podmienkou pre konštrukciu tóriových jadrových hodín budúcej generácie.

Syntetický materiál posúva limit emitovaného lasera na vlnovú dĺžku 145,2 nm. Týmto výsledkom prekonáva starší rekord kryštálu fluoroboritanu draselno-berýlnatého, ktorý dosahoval hraničnú hodnotu 150 nm. Zariadenie sa tak priblížilo k požadovanej méte 148,3 nm, ktorá je nevyhnutná pre rezonanciu jadra izotopu tória s nukleónovým číslom 229.

Frakčná nestabilita frekvencie týchto hodín sa teoreticky pohybuje na úrovni 10^-19. Tento parameter zaručuje minimálnu odchýlku merania času pri dlhodobej prevádzke meracieho prístroja. Integrácia takýchto hodín do inerciálnych navigačných systémov umožní výpočet polohy s presnosťou na niekoľko centimetrov.

Kompenzácia driftu akcelerometrov a gyroskopov pomocou ultra presného času eliminuje potrebu externých referenčných bodov. Aplikácia znižuje závislosť vojenských štruktúr od globálneho polohovacieho systému, ktorý operuje vo výške 20 180 km a ročne vyžaduje údržbu v hodnote 1,8 miliardy dolárov. Navigačné systémy lietadiel sú v súčasnosti náchylné na elektromagnetické impulzy, ktoré spôsobujú stratu kontroly.

Kryštálová technológia dokáže chrániť techniku pred softvérovými útokmi a zachovať smerovú orientáciu zariadenia v husto zastavaných oblastiach. Autonómna navigácia mení postupy pre ponorky, ktoré už nebudú musieť vyplávať na hladinu kvôli synchronizácii súradníc. Z tejto nezávislosti môžu profitovať aj vesmírne sondy operujúce v priestore, kde komunikácia trpí latenciou.

Tento materiál poskytuje platformu pre vývoj letových systémov hypersonických striel v zónach so zarušeným rádiovým spojením. Výskumné tímy plánujú integrovať systém s existujúcimi komunikačnými sieťami pre použitie v podzemných tuneloch. 

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Tóriové hodiny poskytujú armádam absolútnu nezávislosť od satelitných sietí v podmienkach zarušeného signálu.

Zdroj: interestingengineering.com foto: ChatGPT