Door de bewegingen van koude atoomwolken te volgen, astronomen kunnen veel leren over de fysieke processen die zich in de diepten van de ruimte afspelen. Om deze metingen te doen, onderzoekers gebruiken momenteel instrumenten genaamd 'koude atoomtraagheidssensoren' die, tot dusver, zijn grotendeels in het lab geopereerd. In nieuw werk gepubliceerd in EPJ D , een team van natuurkundigen van Muquans en LNE-SYRTE (het Franse nationale metrologisch laboratorium voor tijd, frequentie en gravimetrie) presenteren een innovatief prototype voor een nieuw industrieel lasersysteem. Hun ontwerp maakt de weg vrij voor de ontwikkeling van traagheidssensoren voor koude atomen in de ruimte.

De inzichten die door het team zijn verzameld, kunnen aanzienlijke verbeteringen opleveren in de nauwkeurigheid van tests van fundamentele fysica, evenals beoordelingen van het zwaartekrachtveld van de aarde. Studies in het verleden hebben aanzienlijke vooruitgang geboekt in de richting van mobiele lasersystemen voor traagheidsdetectie van koude atomen, die compacter zijn, maar deze zijn nog niet algemeen geschikt gebleken voor metingen in de ruimte. In hun studie hebben het bijgewerkte lasersysteem van de onderzoekers werd geïmplementeerd op een atomaire sensor op de grond bij LNE-SYRTE. Hierdoor konden ze bewijzen dat hun prototype klaar was om echte experimenten uit te voeren om de subtiele variaties in het zwaartekrachtsveld van de aarde te meten met behulp van interferometrietechnieken voor materiegolven. Hun werk werd uitgevoerd in samenwerking met Sodern in het kader van een meer algemene studie onder leiding van de European Space Agency (ESA), wiens doel het was om de volwassenheid van koude atoomtechnologieën te beoordelen en te verbeteren.

Het ontwerp omvat industriële lasers die typisch worden gebruikt voor telecommunicatie; met hun frequentie verdubbeld. Deze opstelling profiteerde van een brede beschikbaarheid van componenten, evenals uitgebreid eerder onderzoek naar de eigenschappen van de lasers. Door verder te testen in ruimteachtige omgevingen, het team hoopt dat hun systeem onderzoekers binnenkort in staat zal stellen om verschillende aspecten van de fysieke omgeving van de ruimte in ongekende detailniveaus te onderzoeken.