Этим летом, ледяная грудь размера будут летать на Международную космическую станцию, где он будет создавать лучшее место во Вселенной.
Внутри этой коробки, лазеры, вакуумные камеры и электромагнитный "нож" будет использоваться, чтобы отменить энергию частиц газа, замедляя их, пока они почти неподвижны. Этот набор инструментов называется Лаборатория холодного атома (кал), и разработан лабораторией реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния. Кэл находится на финальной стадии сборки в jpl, впереди поездку в космос в августе этого года на компании spacex СВК-12.
Его инструменты предназначены для замораживания атомов газа лишь миллиардные доли градуса выше абсолютного нуля. Это более 100 миллионов раз холоднее, чем глубины космоса.
"Изучая эти гипер-холодные атомы могут изменить наше понимание материи и фундаментальность тяжести", - сказал ученый проекта коэф Роберт Томпсон из лаборатории реактивного движения. "Те эксперименты, которые мы будем делать в лаборатории холодных атомов даст нам понимание гравитации и темной энергии-одни из самых распространенных сил во Вселенной".
Когда атомы охлаждаются до экстремальных температур, так как они будут внутри Кэл, они могут образовать особое состояние материи, известное как конденсат Бозе-Эйнштейна. В этом состоянии привычные законы физики отступают и квантовая физика начинает взять на себя. Материи можно наблюдать поведение менее как частицы и как волны. Рядами атомов движутся согласованно друг с другом, как будто они ехали на движущейся ткани. Эти таинственные сигналы никогда не были замечены при низких температурах, что Кэл будет достичь.
НАСА никогда прежде не создан или наблюдать Бозе-Эйнштейновских конденсатов в пространстве. На Земле, сила тяжести заставляет атомы постоянно оседают на землю, то они, как правило, только наблюдаемые за доли секунды.
Но на Международной космической станции, ультра-холодных атомов может держать их волнообразной формы уже находясь в свободном падении. Что предлагают ученые больше окно, чтобы понять физику на базовом уровне. Томпсон подсчитал, что Кэл позволит Бозе-Эйнштейновских конденсатов, чтобы быть наблюдаемыми в течение пяти до 10 секунд; дальнейшее развитие технологии, используемые на кал может позволить им в прошлом в течение сотен секунд.
Бозе-Эйнштейновских конденсатов являются "сверхтекучей" - некая жидкость с нулевой вязкостью, в которой атомы движутся без трения, как если бы они были все одного, твердого вещества.
"Если у вас сверхтекучей воды и вращаться вокруг в стекло, он будет вращаться вечно", - сказала Анита Сенгупта ЛРД, холодных атомов руководитель лаборатории проекта. "Нет вязкости, чтобы замедлить его и рассеять кинетическую энергию. Если мы сможем лучше понять физику сверхтекучестью, мы можем научиться использовать их для более эффективной передачи энергии."
Пять научных коллективов планируют провести эксперименты с использованием лаборатории холодных атомов. Среди них-Эрика Корнелла из Университет Колорадо, Боулдер и Национальный институт стандартов и технологий. Корнелл-один из лауреатов Нобелевской премии, который впервые создал Бозе-Эйнштейновских конденсатов в лабораторных условиях в 1995 году.
Результаты этих экспериментов могут привести к ряду усовершенствованных технологий, в том числе сенсоры, квантовые компьютеры и атомные часы, используемые в навигации космических кораблей.
Особенно захватывающими являются приложения, связанные с обнаружения темной энергии, - сказал Камаль Oudrhiri ЛРД, заместитель коэф менеджер проекта. Он отметил, что нынешние модели космологии разделить вселенную на примерно на 27% из темной материи, на 68% темной энергии и около 5% обычного вещества.
"Это означает, что даже при всех наших нынешних технологий, мы по-прежнему слепы, чтобы 95 процентов Вселенной", - сказал Oudrhiri. "Как новый объектив в первый телескоп Галилея, ультра-чувствительная холодных атомов в лаборатории холодных атомов имеют потенциал, чтобы раскрыть множество тайн за пределами известной физики."
Лаборатория холодного атома, в настоящее время проходит этап испытаний, которые подготовят его до доставки на Мыс Канаверал, штат Флорида.
"Тесты мы делаем в течение ближайших месяцев на земле имеют решающее значение для обеспечения мы можем работать и настраиваться удаленно, в то время как он в космосе, и в конечном итоге извлечь из этого богатого атомной физики системы на годы вперед", - сказал Дэйв Авелина, тест-кровать привести в jpl.
НАСА разрабатывает Лаборатория холодного атома, спонсируемой программе Международной космической станции в космическом центре НАСА имени Джонсона в Хьюстоне.
Пространство жизни и отделения физических наук научных исследований и управления миссии НАСА в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне управляет фундаментальной физики.