Квантовий компас дозволить навігації працювати без GPS

Супутникові навігаційні системи стали одним зі стовпів, на яких тримається сучасна цивілізація. Але цей стовп дуже тендітний, і науковці придумали систему, яка може прийти йому на заміну. Це квантовий компас, якому не потрібні супутники.

Дослідники Імперського коледжу Лондона показали тестовий зразок квантової навігаційної системи. Пристрій використовує лазери для охолодження атомів до надзвичайно низьких температур. Такі атоми можуть слугувати надточним акселерометром, дані від якого дозволять алгоритмам з високою точністю прокладати пройдений маршрут.

Розміри квантового компаса поки що дозволяють його використовувати лише на великих об’єктах – потягах, кораблях та інших транспортних засобах, на яких є багато місця та потужності. Однак уже нині він здатний забезпечити роботу транспортних артерій планети в разі глобальної відмови супутникових навігаційних систем.

Миттєвий вихід з ладу супутникової навігації є цілком реальною подією. Останніми роками наше Сонце поводиться найспокійніше за останні 100 років, але серед науковців це лише породжує хвилювання. Затишшя може закінчитися потужним сонячним штормом, який може мати катастрофічні наслідки. Потрібен лише один влучний «постріл». Ці виверження несуть із собою гігантські маси речовини та заряджених частинок. Коли вони потрапляють у магнітне поле Землі, це викликає небезпечні ефекти: порушення електросистем, збої комунікацій та виведення з ладу електроприладів.

Від катастрофічних наслідків сонячних викидів цивілізацію досі рятував щасливий випадок. Найвідоміший «влучний постріл» Сонця по нашій планеті стався в 1859 році й отримав назву «Каррінгтонський спалах». Потужність була такою, що полярне сяйво спостерігали на Гаваях. Цивілізацію тоді врятувала невелика залежність від технологій та інфраструктури.

Якби спалах 1859 року стався сьогодні, він би знищив енергосистему планети. На ліквідацію наслідків лише в перший рік знадобилося б $2 трильйони для відновлення великих енергосистем.

У 2012 році подібний сценарій був цілком реальним – планета ледве не потрапила в центр сонячного викиду. Однак навіть менш влучні «постріли» Сонця виводили з ладу енергосистеми. У 1989 році в канадській провінції Квебек на 9 годин без світла залишилися 6 млн людей. У жовтні-листопаді 2003 року Сонце буквально «розстріляло» Землю з кулемета – сталося 17 викидів. Літаки змінювали свої маршрути, космічні інструменти знеструмлювалися, у Швеції на годину зникла електрика. NASA тоді заявило, що полярне сяйво було видно в Техасі та Флориді. Торік Земля також потрапила під вплив найбільшого за десятиліття викиду.

Сонце «живе» за 11-річним циклом, і останнім часом з кожним таким циклом воно стає дедалі слабшим. Наступний після нинішнього цикл буде на 25% слабшим, але найбільші геомагнітні шторми відбуваються, коли Сонце найспокійніше. У 2014 році фізик Піт Райлі оцінив можливість схожого на «Каррінгтонський спалах» шторму в наступному десятилітті на рівні 12%.