Tum dan University of Bonn: Pengukuran akurat gerakan aksial Bumi tanpa melihat langit
Saat bumi bergerak melalui ruang, ia sedikit bergetar. Sebuah tim peneliti dari Technical University of Munich (TUM) dan University of Bonn kini telah berhasil mengukur fluktuasi ini di poros Bumi menggunakan metode yang sama sekali baru – sampai sekarang, hanya mungkin melalui astronomi radio yang kompleks. Tim menggunakan laser cincin presisi tinggi di Tum's Geodetic Observatory di Wettzell, Bavaria. Hasil percobaan 250 hari sekarang telah diterbitkan dalam jurnal Science Advances.
Pada kenyataannya, sumbu bumi tidak berlabuh dengan kuat di langit, seperti yang muncul di bola dunia. Berbagai kekuatan bertindak di atasnya, menyebabkannya goyah mencapai derajat yang bervariasi. Pengaruh terkuat adalah bentuk bulat Bumi yang tidak sempurna; Ini sedikit menonjol pada khatulistiwa dibandingkan dengan kutub. Efek yang dikenal sebagai presesi menyebabkan perluasan sumbu bumi melacak lingkaran di langit. Saat ini, ini selaras dengan North Star. Namun di masa depan, itu akan disejajarkan dengan bintang -bintang lain sebelum kembali ke North Star dalam siklus 26.000 tahun.
Tetapi kekuatan gravitasi matahari dan bulan, yang kadang -kadang memperkuat atau melemahkan satu sama lain, juga menarik poros Bumi. Efek ini, yang dikenal sebagai nutasi, menyebabkan gerakan gelombang kecil di lingkaran presesi sumbu bumi. Ada nutasi yang berbeda dengan periode 18,6 tahun, tetapi juga banyak yang lebih kecil dengan fluktuasi mingguan atau harian. Akibatnya, sumbu tidak bergetar secara merata, tetapi dengan berbagai tingkat intensitas.
Presisi yang belum pernah terjadi sebelumnya
Laser cincin mampu mengukur semua efek ini secara langsung dan terus menerus selama 250 hari dengan tingkat akurasi yang sebelumnya tidak pernah terdengar untuk sensor inersia, yaitu, sensor yang beroperasi secara independen dari sinyal eksternal. Tidak seperti di masa lalu, ini tidak memerlukan jaringan beberapa teleskop radio besar (VLBI) di berbagai benua. Laser cincin dapat melakukan semua ini sendiri dalam instrumen yang relatif kecil yang terletak di fasilitas bawah tanah di Wettzell. Selain itu, resolusi temporal dari fluktuasi kurang dari satu jam daripada sehari – dan hasilnya tersedia segera, daripada setelah berhari -hari atau berminggu -minggu, seperti halnya dengan VLBI.
Penulis utama Prof. K. Ulrich Schreiber dari Tum Institute of Engineering for Astronomical and Physical Geodesy menekankan: “Kami telah membuat kemajuan besar dalam mengukur bumi. Apa yang dapat dilakukan laser cincin kami adalah yang unik di seluruh dunia. Kami adalah 100 kali lebih akurat daripada yang mungkin dilakukan oleh Gyroscopes kami atau laser cincin lainnya.” Pengukuran presisi dari flu dan laser yang lebih akurat. “
Dengan peningkatan lebih lanjut dalam akurasi pengukuran dan stabilitas laser cincin dengan faktor 10 di masa depan, bahkan mungkin untuk mengukur distorsi ruangwaktu yang disebabkan oleh rotasi bumi – tes langsung dari teori relativitas. Ini akan memungkinkan, misalnya, efek pengurangan lensa, yaitu, “menyeret” ruang dengan rotasi bumi, untuk diuji langsung di permukaan bumi.
Sensor rotasi paling akurat di dunia
“Laser cincin di Wettzell unik dan sejauh ini sensor rotasi paling akurat di dunia,” kata Simon Stellmer, kepala kelompok kerja metrologi kuantum di University of Bonn. Bersama dengan timnya, ia sedang mengejar pendekatan baru untuk pengembangan lebih lanjut dari teknologi pengukuran untuk laser cincin dan mengoperasikan beberapa pengaturan di Institut Fisika untuk tujuan ini. Kampanye berikutnya dijadwalkan untuk bulan November, ketika laser cincin di Selandia Baru akan dilengkapi dengan komponen optik dan elektronik presisi tinggi dari Bonn: “Kami senang dapat berkontribusi pada proyek-proyek internasional ini.”
