เครื่องบินอวกาศ X-37B เตรียมทดสอบระบบนำทางควอนตัมแทนการพึ่งพา GPS

เผยแพร่ 5 ชั่วโมงที่ผ่านมา

ภารกิจ X-37B อาจเปิดศักราชใหม่ของการนำทางด้วยควอนตัม หากการทดสอบสำเร็จ จะช่วยให้นำทางได้แม่นยำโดยไม่ต้องพึ่ง GPS เสริมทั้งความมั่นคงทางทหารและการสำรวจอวกาศในอนาคต

กองทัพอวกาศสหรัฐฯ เตรียมส่งเครื่องบินอวกาศไร้คนขับ X-37B ขึ้นสู่วงโคจรเป็นครั้งที่แปดในวันที่ 21 สิงหาคม 2025 โดยหนึ่งในภารกิจสำคัญ คือ การทดสอบ เซนเซอร์เฉื่อยเชิงควอนตัม (Quantum Inertial Sensor) ซึ่งถูกมองว่าอาจเป็นทางเลือกใหม่แทนการใช้ระบบดาวเทียม GPS

แม้รายละเอียดของภารกิจส่วนใหญ่ยังคงถูกเก็บเป็นความลับ แต่ที่ผ่านมาเครื่องบินอวกาศไร้คนขับ X-37B ถูกใช้เป็นแพลตฟอร์มทดสอบเทคโนโลยีล้ำสมัยหลายด้าน การทดลองครั้งนี้อาจเป็นก้าวสำคัญในการปฏิวัติการนำทางทั้งในอวกาศ ใต้ทะเล หรือแม้กระทั่งบนโลก ที่สัญญาณ GPS มักไม่เสถียรหรือถูกจำกัด เช่น ในพื้นที่ห่างไกล ใต้น้ำ หรือในสถานการณ์ความขัดแย้งที่สัญญาณอาจถูกบล็อกและปลอมแปลงได้

ระบบนำทางควอนตัม

ปัจจุบัน ระบบนำทางเฉื่อย (INS) ใช้อุปกรณ์ไจโรสโคปและเครื่องวัดความเร่งเพื่อติดตามตำแหน่ง และการเคลื่อนไหวของยานพาหนะ แต่ข้อจำกัดสำคัญ คือ ความผิดพลาดเล็กน้อยจะสะสมเรื่อย ๆ จนทำให้การคำนวณตำแหน่งเบี่ยงเบน จำเป็นต้องแก้ไขด้วยสัญญาณจากภายนอก เช่น GPS

เทคโนโลยีควอนตัมจึงถูกนำเข้ามาแก้ปัญหานี้ เซนเซอร์เฉื่อยเชิงควอนตัมใช้หลักการฟิสิกส์ควอนตัมที่อะตอมถูกทำให้เย็นใกล้ศูนย์สัมบูรณ์ และประพฤติตัวเหมือนคลื่น สามารถอยู่ในหลายสถานะพร้อมกันได้

โดยใช้เทคนิคอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์อะตอม อะตอมจะถูกแบ่งออกเป็นเส้นทางซ้อนทับ เดินทางพร้อมกัน และถูกรวมกลับเพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงในการเคลื่อนที่ ผลลัพธ์คือการนำทางที่มีความแม่นยำสูงยาวนาน โดยไม่ต้องพึ่งสัญญาณจากภายนอก

การทดสอบครั้งแรกในอวกาศ

ในช่วงที่ผ่านมา NASA และองค์การอวกาศเยอรมนี เคยทดสอบอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์อะตอมในอวกาศ เช่นโครงการ Cold Atom Lab และ MAIUS-1 แต่เป็นการสาธิตเชิงวิทยาศาสตร์มากกว่าการใช้งานจริง

โดยการทดสอบในครั้งนี้ X-37B จะทดสอบระบบนำทางเชิงควอนตัมที่ถูกออกแบบให้กะทัดรัด ประสิทธิภาพสูง และเหมาะกับภารกิจระยะยาวในโลกแห่งความเป็นจริง

หากประสบความสำเร็จ ระบบนี้จะมีนัยสำคัญทั้งต่อการปฏิบัติการทางทหารและการสำรวจอวกาศในอนาคต ไม่ว่าจะเป็นการเดินทางไปดวงจันทร์ ดาวอังคาร หรืออวกาศลึก ที่ความเป็นอิสระจากสัญญาณโลกเป็นสิ่งจำเป็น

คลื่นเทคโนโลยีควอนตัม

ปัจจุบัน หลายประเทศกำลังเร่งลงทุนด้านเทคโนโลยีควอนตัม เช่น สหรัฐฯ จีน และสหราชอาณาจักร โดยเฉพาะด้านเซนเซอร์ควอนตัมและนาฬิกาอะตอม ซึ่งมีแนวโน้มถูกใช้งานจริงก่อนการคำนวณควอนตัมหรือการสื่อสารควอนตัม

ตัวอย่างล่าสุดในปี 2024 คือ การทดสอบระบบนำทางควอนตัมบนเครื่องบินโดยสารโดยโบอิ้ง และ AOSense รวมถึงการบินเชิงพาณิชย์ในสหราชอาณาจักรที่ใช้เทคโนโลยีนี้

และในฤดูร้อนปีนี้ ภารกิจ X-37B จะนำความก้าวหน้าเหล่านั้นขึ้นสู่ระดับอวกาศ แม้ว่ารายละเอียดการทดสอบอาจไม่ได้ถูกเปิดเผยต่อสาธารณะ แต่หากประสบผลสำเร็จ นี่อาจเป็น หมุดหมายสำคัญของการนำทางยุคใหม่ ที่ไม่ต้องพึ่งพา GPS อีกต่อไป

ภารกิจ X-37B ครั้งนี้อาจเป็นก้าวสำคัญในการปฏิวัติการนำทางยุคใหม่ เพราะหากการทดสอบเซนเซอร์เฉื่อยเชิงควอนตัมประสบความสำเร็จ ก็จะทำให้ยานพาหนะทั้งทางทหารและพลเรือนสามารถนำทางได้อย่างแม่นยำโดยไม่ต้องพึ่งพา GPS ซึ่งถือเป็นการเสริมความมั่นคงและความเป็นอิสระทางเทคโนโลยี พร้อมปูทางสู่การสำรวจอวกาศในอนาคตอย่างแท้จริง

ข่าวที่เกี่ยวข้อง