Cold Atom Laboratory
O Cold Atom Laboratory (CAL) é um instrumento experimental a bordo da ISS, que foi lançado em 2018. Ele cria um ambiente extremamente frio em microgravidade para estudar o comportamento dos átomos nessas condições.[1][2]
Linha do tempo[editar | editar código-fonte]
O CAL foi desenvolvido no JPL em Pasadena, Califórnia.[3] Estava originalmente programado para ser lançado para a Estação Espacial Internacional (ISS) em junho de 2017.[4] Foi então adiado para um lançamento programado em um foguete SpaceX CRS-12 em agosto de 2017.[5] Foi finalmente lançado em 21 de maio de 2018.[2] A missão inicial tinha uma duração de 12 meses, com até cinco anos de operação estendida.[4]
Em janeiro de 2020, passou por atualizações de hardware, que foram realizadas ao longo de um período de oito dias pelas astronautas Christina Koch e Jessica Meir sob a supervisão dos controladores em terra.[1] A atualização incluiu um interferômetro de átomos que pode ser usado para estudar o princípio da equivalência.[6]
Em julho de 2021, outra atualização realizada pela astronauta Megan McArthur deu ao CAL a capacidade de trabalhar com átomos de potássio ultrafrios, além dos átomos de rubídio.[7]
Propósito[editar | editar código-fonte]
O instrumento cria condições extremamente frias no ambiente de microgravidade da ISS, levando à formação de Condensados de Bose-Einstein (BECs) que são ordens de magnitude mais frios do que aqueles criados em laboratórios na Terra.[4] Em um laboratório baseado no espaço, tempos de interação de até 10 segundos e temperaturas tão baixas quanto 1 picokelvin são alcançáveis, o que poderia levar à exploração de fenômenos desconhecidos da mecânica quântica e testar algumas das leis mais fundamentais da física.[8][4] Estes experimentos são melhor realizados em um ambiente de queda livre, pois isso é mais propício para a formação sem restrições de BECs. Experimentos em terra sofrem do efeito do condensado interagindo assimetricamente com o aparato, interferindo na evolução temporal do condensado. Em órbita, os experimentos podem durar muito mais tempo porque a queda livre é sustentada indefinidamente.[4] Cientistas do NASA's JPL afirmam que a investigação do CAL poderia avançar no conhecimento no desenvolvimento de detectores quânticos extremamente sensíveis, que poderiam ser usados para monitorar a gravidade da Terra e de outros corpos planetários, ou para construir dispositivos de navegação avançados.[4]
Resultados[editar | editar código-fonte]
Os resultados dos experimentos de 2019 foram relatados em 2020, demonstrando a operação bem-sucedida do laboratório. Isso permite uma pesquisa aprimorada de BECs e mecânica quântica, uma vez que a física é escalada para escalas macroscópicas nos BECs. O laboratório apoia investigações de longo prazo em física de sistemas de poucos corpos, e apoia o desenvolvimento de técnicas para interferometria de ondas de átomos e lasers de átomos.[9][10]
Ver também[editar | editar código-fonte]
Referências
- ↑ a b «The Space Station's Coolest Experiment Gets Astronaut-Assisted Upgrade». NASA/JPL. Consultado em 13 de setembro de 2020
- ↑ a b «NASA is creating a super cold lab in space to study quantum physics/». QUARTZ (em inglês). 24 de maio de 2018. Consultado em 24 de maio de 2018
- ↑ Elizabeth, Landau (18 de março de 2016). «Cold Atom Laboratory Doing Cool Research». NASA. Consultado em 19 de novembro de 2020
- ↑ a b c d e f «Cold Atom Laboratory». coldatomlab.jpl.nasa.gov. Consultado em 29 de agosto de 2019
- ↑ «NASA to launch Cold Atom Lab in space». 8 Março 2017
- ↑ Green, Jim; Elliot, Ethan (6 de agosto de 2021). «Season 5, Episode 13: Freaky Physics on the Space Station». NASA Gravity Assist. Consultado em 25 de janeiro de 2022
- ↑ «Upgrading the Space Station's Cold Atom Lab With Mixed Reality». coldatomlab.jpl.nasa.gov (em inglês). 26 de outubro de 2021. Consultado em 23 de janeiro de 2022
- ↑ «Cold Atom Laboratory Creates Atomic Dance». NASA News. 26 Setembro 2014. Consultado em 21 de maio de 2015. Cópia arquivada em 8 de julho de 2021
- ↑ «Quantum 'fifth state of matter' observed in space for first time». phys.org (em inglês). Consultado em 4 Julho 2020
- ↑ Aveline, David C.; Williams, Jason R.; Elliott, Ethan R.; Dutenhoffer, Chelsea; Kellogg, James R.; Kohel, James M.; Lay, Norman E.; Oudrhiri, Kamal; Shotwell, Robert F.; Yu, Nan; Thompson, Robert J. (Junho 2020). «Observation of Bose–Einstein condensates in an Earth-orbiting research lab». Nature (em inglês). 582 (7811): 193–197. Bibcode:2020Natur.582..193A. ISSN 1476-4687. PMID 32528092. doi:10.1038/s41586-020-2346-1. Consultado em 4 Julho 2020
Ligações externas[editar | editar código-fonte]
- Laboratório de Átomos Frios – Site do projeto no JPL