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Quantennavigationssystem

Royal Navy testet Ersatz für GPS

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Royal Navy testet Ersatz für GPS
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Navigationssysteme gibt es mittlerweile zahlreiche. Dominierten das Feld lange Zeit die USA mit GPS, so sind mit der Zeit einige wichtige weitere System hinzugekommen, darunter etwa das russische GLONASS, das europäische System Galileo oder das chinesische Beidou. Die britische Royal Navy hat sich nun an etwas Neues heran gewagt, die Quanten-Navigation, und damit den ersten Test erfolgreich abgeschlossen.

Die Technologie wurde von Physikern des Imperial College in London entwickelt. Sie nutzt die Quanteneigenschaften von Atomen, um die Bewegung eines Objekts genauer messen zu können als das mit den bisherigen Mitteln möglich ist. In der Zukunft könnte ein mit dieser Technologie ausgestattetes Schiff genauer navigieren als je zuvor und wäre dabei völlig unabhängig von satellitengestützter Navigation. 

Obwohl sich ein Großteil der Welt mittlerweile auf genau diese Systeme verlässt, so bringen sie auch entscheidende Nachteile mit sich, denn sie können gestört werden. Beispielhaft sind hier die US-Kriegsaktivitäten im Irak 2003 zu nennen, die zu Störungen im GPS-Navigationssystem geführt haben. Auch ist es mittlerweile möglich, Satelliten abzuschießen und so ein ganzes Navigationssystem direkt anzugreifen. Zudem können getauchte U-Boote ohnehin nicht auf GPS zugreifen und müssen daher anders navigieren. Die Möglichkeit, eine neue unabhängige Methode zur genauen Positionsbestimmung zu haben, ist daher insbesondere für das Militär interessant.

Beim Quantenbeschleunigungsmesser, wie die Apparatur korrekterweise genannt werden muss, handelt es sich im Wesentlichen um eine Kammer, in der eine Wolke aus etwa einer Milliarde Rubidium-87-Atomen untergebracht, gekühlt und gemessen wird. Die Atome werden ihrerseits mit einem Laser eingefangen und beginnen, nachdem sie auf wenige Millionstel Grad über dem absoluten Nullpunkt herunter gekühlt wurden, ihr Verhalten zu verändern. In diesem Zustand verhalten sie sich weniger wie Teilchen, sondern mehr wie eine Welle.

An diesem Punkt ist es dann möglich, den Einfluss der Schwerkraft auf das System sehr genau zu messen. Aus diesen Daten können dann wiederum Rückschlüsse auf die Geschwindigkeit und Richtung der Bewegung des Systems gezogen werden.