Tecnologia usa diamantes para medir o campo magnético da Terra

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O campo magnético terrestre é fundamental para a nossa sobrevivência na Terra. Entre outras coisas, ele protege o planeta de partículas vindas dos ventos solares. Esse fenômeno já foi mapeado. No entanto, precisa ser atualizado a cada cinco anos, em média, já que os polos magnéticos estão em constante movimento. É por isso que uma competição foi criada para desenvolver um novo meio de medir com mais precisão o campo magnético da Terra.

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Campo magnético da Terra

A forma mais tradicional de mapear o campo magnético da Terra é usando o chamado Modelo Magnético Mundial (MMM), que foi desenvolvido em conjunto pelo Serviço Geológico Britânico e pelo Centro Nacional de Dados Geofísicos dos EUA.
O sistema é utilizado por autoridades de aviação e navegação no mundo todo, incluindo ministérios da Defesa e até a Organização do Tratado do Atlântico Norte (OTAN).
Ou seja, quaisquer imprecisões podem levar a cenários potencialmente perigosos, como navios e aviões saindo do curso (e até ataques militares em pontos equivocados).
Além da atividade militar, o campo geomagnético da Terra faz parte do nosso cotidiano.
Os smartphones utilizam o MMM para geolocalização.
É assim que podemos usar o GPS, por exemplo.
As informações são da Space.com.

Diamantes podem ser utilizados na medição?

Em um esforço para estimular avanços na forma como medimos o campo geomagnético da Terra, a Luminary Labs, em Nova York, está realizando a competição MagQuest. Três equipes avançaram para a terceira fase do projeto, recebendo US$ 900 mil, cerca de R$ 4,5 milhões, em premiação. O grande vencedor vai receber a quantia de US$ 2,1 milhões, o equivalente a mais de R$ 10 milhões.

Uma das equipes que ainda briga pelo prêmio é a canadense SBQuantum. Ela fez uma parceria com a empresa de tecnologia de satélites Spire Global para desenvolver e lançar um sistema de coleta de dados geomagnéticos a partir de diamantes.

Seus magnetômetros quânticos, dispositivos que mede o campo magnético, usam uma tecnologia chamada diamantes de vacância de nitrogênio. Eles são projetados especificamente para que sua rede usual de átomos de carbono seja interrompida pela colocação de um átomo de nitrogênio ao lado de um pequeno vazio.

Isso libera dois elétrons dentro do diamante, que posteriormente têm seu estado quântico excitado pela aplicação de luz laser verde. Os elétrons interagem com o campo magnético da Terra e emitem luz vermelha, e a quantidade de luz vermelha indica a força e a orientação do campo magnético naquele local.

Tais medições podem ser atormentadas com ruídos, e em missões espaciais normalmente é necessário colocar o equipamento de medição para fora da espaçonave com o objetivo de isolar o instrumento de fontes de ruído de campo magnético que vêm da própria nave. No entanto, a SBQuantum desenvolveu algoritmos de aprendizado de máquina que podem cortar essa interferência, permitindo que o magnetômetro quântico seja utilizado também dentro de uma espaçonave.

A fase final do concurso terá 20 meses de duração. Durante este período, as equipes devem testar suas tecnologias em campo.