Coventry, Reino Unido – Los satélites que se lanzan al espacio tienen aproximadamente el tamaño de un automóvil y su desarrollo y lanzamiento pueden resultar prohibitivos. Ahora, los investigadores están tratando de encontrar formas de alimentar satélites del tamaño de una caja de zapatos conocidos como CubeSats. Una innovadora colaboración entre las universidades de Warwick, Swansea y Strathclyde en el Reino Unido está revolucionando la tecnología espacial al aprovechar el poder de las nanopartículas como sensores avanzados en estos diminutos satélites.

El consorcio ha recibido cientos de miles de dólares en fondos para desarrollar aplicaciones potenciales de nanopartículas y física cuántica en la exploración espacial.

“Estamos desarrollando sensores de alta sensibilidad para satélites que tienen un tamaño muy reducido y son capaces de medir el entorno espacial”, dice el teórico cuántico Dr. lanzamiento de la universidad. «Esto es parte de un programa de tecnología cuántica internacional más amplio que extenderá sus aplicaciones desde la Tierra a las misiones relacionadas con el espacio».

Los científicos han logrado avances significativos en el campo de la optomecánica, que consiste en manipular y medir el movimiento de partículas diminutas en el espacio libre utilizando luz láser. Estos avances revelaron que las nanopartículas pueden exhibir comportamientos dictados por las leyes de la mecánica cuántica, que rigen las interacciones de los átomos y las partículas subatómicas.

En condiciones de laboratorio, las nanopartículas, mil veces más grandes que un átomo y mil veces más pequeñas que un grano de arena, se han mostrado prometedoras como sensores. Sin embargo, el desafío radica en aplicar este potencial a situaciones del mundo real y más allá. Para abordar esto, los investigadores están trabajando con el Programa de Tecnologías de Empoderamiento de la Agencia Espacial del Reino Unido para ampliar los límites de la tecnología cuántica para permitir el uso de nanopartículas como sensores en el espacio. Su proyecto de 18 meses, llamado Tecnologías Optomecánicas en el Espacio (LOTIS), tiene como objetivo desarrollar tecnologías que allanan el camino para futuros dispositivos espaciales que utilicen nanopartículas.

Las aplicaciones potenciales de las nanopartículas como sensores son muy amplias. Por ejemplo, la densidad de la termosfera, una capa de la atmósfera de la Tierra que comienza a unos 80 kilómetros sobre el nivel del mar, aún no se conoce bien. El uso de nanopartículas como sensores podría arrojar luz sobre este aspecto, permitiendo una mejor comprensión de la resistencia que experimentan los satélites en órbita y ayudando a mapear sus trayectorias.

El proyecto también tiene como objetivo crear gravímetros, que son dispositivos utilizados para medir campos gravitatorios. Estos gravímetros encontrarán amplias aplicaciones en geofísica y observaciones de la Tierra, lo que permitirá a los científicos mapear lo que se encuentra debajo de la superficie de la Tierra, lo que resultará invaluable para la ingeniería civil y el monitoreo de los acuíferos.

Además, LOTIS sentará las bases para las tecnologías que respaldan la misión propuesta de resonadores cuánticos (MAQRO). La misión MAQRO tiene como objetivo probar las predicciones de la mecánica cuántica en objetos más grandes con masas más grandes y avanzar en nuestra comprensión de la validez de la mecánica cuántica más allá de la escala atómica y subatómica.

«Este proyecto ayudará a hacer realidad los sensores ópticos-mecánicos elevados, creando las tecnologías necesarias para una plataforma de sensores funcional tanto en aplicaciones espaciales como terrestres», dice el Dr. James Bateman de la Universidad de Swansea.

El proyecto LOTIS representa un gran avance en la integración de la tecnología cuántica y la exploración espacial, con implicaciones potenciales para diversas industrias y áreas de investigación científica.

Esta investigación fue encargada por la Agencia Espacial del Reino Unido (UKSA).