Riassunto:
Oggi, in un mondo in cui il mondo dipende fortemente dal sistema di navigazione GPS, una nuova tecnologia che potrebbe cambiare il modo di navigare in futuro ha fatto un passo avanti importante. Un gruppo di ricerca statunitense ha recentemente completato con successo un test di volo della “bussola quantistica”, verificando la capacità del dispositivo di ottenere posizionamento e navigazione senza fare affidamento sui segnali di navigazione satellitare, aprendo una nuova direzione per il futuro sviluppo di sistemi aeronautici, militari e senza pilota.
Questo progetto di test è condotto dalla DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) degli Stati Uniti e fa parte del Robust Quantum Sensors Program (RoQS). Il dispositivo utilizzato nel test è stato denominato “Lumberjack”, un nuovo sistema di navigazione sviluppato sulla base dei principi della tecnologia quantistica.
A differenza dei metodi di navigazione tradizionali, le bussole quantistiche non hanno bisogno di ricevere segnali satellitari GPS, ma utilizzano il campo magnetico naturale della terra per il posizionamento. Ci sono sottili differenze nel campo magnetico terrestre in diverse regioni, e queste differenze creano una “impronta magnetica” unica. La bussola quantistica determina la sua posizione misurando queste caratteristiche del campo magnetico con elevata precisione e confrontandole con una mappa geomagnetica prestabilita.
I ricercatori hanno affermato che, sebbene il sistema GPS tradizionale sia estremamente conveniente, anche i suoi punti deboli sono evidenti. I segnali GPS sono deboli e vulnerabili alle interferenze, ai blocchi e persino agli attacchi di spoofing. In ambienti di battaglia complessi, strutture sotterranee, aree sottomarine e alcune aree ad alto rischio, il GPS potrebbe non funzionare in modo stabile. Si prevede che la bussola quantistica diventerà un’importante alternativa.
In questo test di volo, il team di ricerca ha installato per la prima volta il dispositivo Lumberjack su una piattaforma di volo reale per verificarne le prestazioni nell'ambiente operativo reale. I risultati dei test mostrano che il sistema può misurare continuamente le informazioni geomagnetiche durante il volo e completare con successo l'attività di posizionamento.
Al centro di questa capacità c'è la tecnologia del magnetometro quantistico. Il dispositivo utilizza effetti quantistici per rilevare cambiamenti del campo magnetico estremamente deboli e la sua sensibilità è molto più elevata rispetto ai tradizionali sensori magnetici. In passato, tali sistemi erano spesso ingombranti e complessi e potevano essere utilizzati solo in un ambiente di laboratorio. Questo test dimostra che la tecnologia in questione ha iniziato a muoversi verso la praticità.
I ricercatori hanno sottolineato che Lumberjack non rappresenta solo un nuovo tipo di strumento di navigazione, ma rappresenta anche un componente chiave del futuro "sistema di navigazione senza GPS". Poiché i droni, i veicoli aerei autonomi e i sistemi di guida autonomi continuano a evolversi, la necessità di capacità di navigazione altamente affidabili continua a crescere. In caso di guasto o interferenza del GPS, la navigazione quantistica può diventare un importante mezzo di protezione.
Oltre alle applicazioni militari, in futuro si prevede che le tecnologie correlate entreranno anche nel campo civile. Ambienti speciali come l’aviazione d’altura, i voli polari e le operazioni in acque profonde possono trarre vantaggio dalla tecnologia di navigazione che non si basa sui segnali satellitari.
La DARPA ritiene che questa verifica di volo dimostri che i sensori quantistici hanno iniziato a passare dalla fase di ricerca scientifica di base alla fase di applicazione ingegneristica. Sebbene le apparecchiature siano ancora lontane dalla piena implementazione, la maturità delle tecnologie correlate sta accelerando.
Gli esperti del settore affermano che negli ultimi decenni il GPS è diventato quasi l'infrastruttura della navigazione moderna. Poiché la domanda di tecnologia di guerra elettronica, capacità di interferenza del segnale e sistemi autonomi continua ad aumentare, i paesi sono alla ricerca di “soluzioni di navigazione diverse dal GPS”. Le bussole quantistiche sono attualmente considerate una delle tecnologie candidate più promettenti.
Con il completamento con successo di questo test di volo, la navigazione quantistica si sta gradualmente trasformando da un concetto di laboratorio a un sistema ingegneristico reale e fattibile. Se in futuro sarà possibile ottenere un’ulteriore miniaturizzazione e applicazioni su larga scala, i metodi di navigazione umana potrebbero inaugurare un nuovo importante cambiamento dopo la navigazione satellitare.
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