سلاح مخفی جدید بریتانیا؛ ساعتی که زیردریایی‌ها را «نامرئی» می‌کند

نیروی دریایی بریتانیا با نصب یک ساعت کوانتومی پیشرفته در زیردریایی رباتیک XV Excalibur خود، گامی بزرگ در جهت دستیابی به ناوبری فوق دقیق و مخفیانه زیر آب برداشته است.

زیردریایی‌ها همواره در یافتن مسیر دقیق خود در اعماق اقیانوس با چالش‌هایی روبرو هستند. سامانه‌های ناوبری اینرسی (INS) فعلی که متکی بر ژیروسکوپ‌ها و ساعت‌های داخلی‌اند، به‌دلیل انباشتگی خطاهای جزئی، دچار انحراف موقعیت می‌شوند. این موضوع دقت عملیات را به شدت کاهش داده و نیاز به تصحیح مکرر دارد. در نتیجه، برای ماموریت‌های طولانی‌مدت و مخفیانه، به فناوری‌های ناوبری پیشرفته‌تری نیاز است.

راز ناوبری مخفیانه: چرا زیردریایی‌ها به ساعت کوانتومی نیاز دارند؟

زیردریایی‌ها نمی‌توانند از سیگنال‌های GPS در زیر آب استفاده کنند و برای ناوبری به سامانه‌های اینرسی (INS) متکی هستند. این سیستم‌ها با استفاده از ژیروسکوپ‌ها و ساعت‌های داخلی، تغییرات مسیر و سرعت را اندازه‌گیری می‌کنند. اما مشکل اصلی، انباشتگی خطاهای جزئی است که به مرور زمان دقت موقعیت‌یابی را کاهش می‌دهد و منجر به انحراف می‌شود.

• روسیه زیردریایی هسته‌ای خاباروفسک را به آب انداخت
• چرا نیروی دریایی آمریکا همچنان به پرتاب موشک‌های بالستیک از زیردریایی‌های هسته‌ای ادامه می‌دهد؟
• 10 تا از پیشرفته ترین زیردریایی های هسته ای جهان
• نبرد مرگبار زیر آب؛ آیا یک زیردریایی می‌تواند از اژدر فرار کند؟

قلب تپنده نامرئی: چگونه ساعت کوانتومی بازی را تغییر می‌دهد؟

نیروی دریایی بریتانیا برای غلبه بر این چالش، سامانه‌های موقعیت‌یابی و زمان‌بندی کوانتومی (PNT) را با استفاده از ساعت اتمی اپتیکال Infleqtion Tiqker آزمایش می‌کند. این ساعت کوانتومی با بهره‌گیری از یک اتم روبیدیم-۸۷، دقتی بی‌نظیر ارائه می‌دهد که تنها هر ۳۰ میلیارد سال یک ثانیه خطا می‌کند.

این دقت فوق‌العاده، به معنای انحراف ناچیز تنها ۱x۱۰⁻⁶ درجه در هر ساعت است. ابعاد جمع‌وجور این ساعت (۳۰ لیتر حجم و ۳۰ کیلوگرم وزن)، آن را برای نصب در شناورهای کوچک مانند Excalibur ایده‌آل کرده است. آزمایش‌های دریایی، یکپارچگی و دقت ناوبری این سیستم را تأیید کرده‌اند و داده‌های آن طبق معاهده AUKUS با ایالات متحده و استرالیا به اشتراک گذاشته خواهد شد.

فرمانده متیو استیل از نیروی دریایی سلطنتی، این آزمایش را گامی حیاتی برای استقرار ساعت‌های کوانتومی در پلتفرم‌های زیر آبی به منظور ناوبری و زمان‌بندی دقیق در عملیات طولانی‌مدت دانست.