과학자들은 지구 전체를 거대한 물리 감지기로 바꾸겠다는 목표로 SQUIRE라는 야심찬 프로젝트를 시작했습니다.
이 프로젝트는 초고감도 양자 센서를 궤도에 배치함으로써 이상한 "스핀 의존적 상호작용"을 감지할 수 있기를 기대합니다. 이는 암흑 물질과 우리의 현재 이해를 넘어서는 힘을 발견하는 데 중요한 단서가 될 수 있습니다.
Science China Press에 게재된 연구에 따르면, 이 프로젝트는 중국 우주 정거장과 같은 우주 플랫폼에 정밀 측정 장비를 설치하는 것을 목표로 합니다.
핵심 원리는 기본 입자 간의 희귀한 물리적 상호작용의 발견에 기초하는데, 이는 기본 입자의 "스핀"(회전 각운동량)과 상대 속도에 따라 달라집니다.
이러한 상호작용은 원자 에너지 수준에 미세한 변화를 일으킬 수 있으며, 이는 양자 센서가 감지할 수 있는 "가짜 자기장"으로 나타납니다.
우주 환경은 지상 실험실에서는 재현할 수 없는 독특한 장점을 제공합니다.
첫째, 우주 정거장의 매우 빠른 속도(약 7.67km/s)는 속도에 따른 상호작용의 신호를 크게 향상시킵니다.
더 중요한 것은, 지구가 스핀 편극 입자의 거대한 자연적 원천이라는 점입니다. 지구의 지각과 맨틀에 있는 비공유 전자는 오늘날 이용 가능한 최고의 인공적 원천보다 수십조 배 더 큰 원천을 만들어냅니다.
또한, 지구의 주기적인 자전은 탐지하려는 신호를 주기파로 변환하여 과학자들이 배경 잡음을 더욱 효과적으로 걸러낼 수 있도록 합니다. 이를 통해 장치의 감도가 기존 감지 한계보다 수백만 배 향상됩니다.
이 아이디어를 실현하기 위해 연구팀은 제논-129와 제논-131이라는 두 개의 동위원소를 사용하여 이중 귀가스 스핀 센서 프로토타입을 성공적으로 개발했습니다.
이러한 설계를 통해 장치는 최대 10,000배까지 일반적인 자기장 간섭을 제거할 수 있으며, 혹독한 우주 환경에서도 내구성 있는 작동을 위해 진동 방지 기술과 방사선 보호 기능을 갖추고 있습니다.
이 프로토타입의 초기 성공은 우주와 지상 사이에 통합 센서 네트워크를 구축하는 기반을 마련했습니다.
먼 미래에 인간이 태양계 깊숙한 곳까지 활동을 확장하면 과학자들은 목성과 토성 같은 거대 행성을 자연적인 회전원으로 활용할 수 있을 것으로 기대하며, 이를 통해 우주의 가장 깊은 신비를 푸는 새로운 시대가 열릴 것으로 기대합니다.
출처: https://www.vietnamplus.vn/du-an-trung-quoc-bien-trai-dat-thanh-may-do-khong-lo-giai-ma-bi-an-vu-tru-post1081491.vnp
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