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| Mapa de la gravedad terrestre. El rojo indica las zonas del mundo que ejercen una mayor atracción gravitatoria, mientras que el azul indica las zonas que ejercen una menor. Un gradiómetro cuántico de gravedad de grado científico podría algún día hacer mapas como éste con una precisión sin precedentes. Crédito: NASA |
NASA está a punto de marcar un antes y un después en la ciencia de observación terrestre con el desarrollo del primer sensor cuántico espacial diseñado para medir la gravedad. Este dispositivo, conocido como Quantum Gravity Gradiometer Pathfinder (QGGPf), representa una nueva era para la detección de anomalías gravitacionales desde el espacio, con una precisión sin precedentes.
La gravedad de la Tierra no es uniforme. Cambia constantemente a medida que los procesos geológicos redistribuyen la masa del planeta. Aunque estas variaciones son imperceptibles para los humanos, tienen un gran valor científico: permiten identificar estructuras subterráneas como acuíferos, depósitos de minerales y otros recursos naturales. También son clave para aplicaciones en navegación, seguridad nacional y gestión de recursos.
El QGGPf utiliza nubes de átomos de rubidio ultraenfriados como masas de prueba. Estas nubes, al enfriarse cerca del cero absoluto, se comportan como ondas cuánticas. Al medir cómo se aceleran estas ondas en diferentes puntos del espacio, el instrumento puede detectar variaciones diminutas en el campo gravitacional. Es un principio similar al de los gravímetros tradicionales, pero llevado al extremo de la precisión gracias a la física cuántica.
Lo notable es que esta tecnología permitirá realizar mediciones con una sensibilidad hasta 10 veces mayor que la de los sensores clásicos, y todo esto en un equipo compacto de solo 125 kilogramos de peso.
La misión, que cuenta con el respaldo de la Oficina de Tecnología de Ciencias de la Tierra de NASA (ESTO), busca principalmente validar tecnologías avanzadas que manipulan la interacción entre la luz y la materia a escala atómica. Aunque aún se encuentra en fase de desarrollo, el lanzamiento está previsto para finales de esta década.
“Con los átomos, puedo garantizar que cada medición será exactamente igual, y eso reduce la influencia de factores ambientales”, explicó Sheng-wey Chiow, físico experimental del JPL.
El proyecto está siendo desarrollado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de NASA, en colaboración con empresas tecnológicas como AOSense, Infleqtion y Vector Atomic, así como con el Centro de Vuelo Espacial Goddard de NASA. Esta sinergia entre el sector público y privado impulsa la innovación no solo para esta misión, sino para futuras aplicaciones en física fundamental y exploración planetaria.
Aunque el objetivo inicial es estudiar nuestro planeta, el potencial del QGGPf va mucho más allá. Esta tecnología podría algún día ayudarnos a explorar mundos lejanos, entender cómo la gravedad moldea el universo y descubrir nuevos secretos en la física fundamental.
Como resume Jason Hyon, director del Quantum Space Innovation Center del JPL: “Podríamos determinar la masa del Himalaya usando átomos”. El futuro ya está en marcha, y es cuántico.