根據(jù)俄羅斯“GLONASS公報(bào)”2023年8月25日?qǐng)?bào)道,聯(lián)邦國(guó)家統(tǒng)一企業(yè)“俄羅斯技術(shù)物理和無線電工程計(jì)量研究所”(FSUE VNIIFTI)的專家正在開發(fā)一種名為“行人”的國(guó)產(chǎn)重力儀,以滿足地質(zhì)學(xué)的需求,并取代已經(jīng)退出市場(chǎng)的加拿大同類產(chǎn)品。俄羅斯技術(shù)物理和無線電工程計(jì)量研究所科學(xué)和技術(shù)中心副主任德米特里·博布羅夫(Dmitry Bobrov)告訴“GLONASS公報(bào)”雜志,計(jì)劃明年準(zhǔn)備批量生產(chǎn)并開始銷售。
德米特里·博布羅夫說:“直到2022年,俄羅斯甚至幾乎全世界都在使用加拿大重力儀。去年,他們停止向我們出售加拿大重力儀,最重要的是停止了維修。因此,我們現(xiàn)在面臨的任務(wù)是生產(chǎn)滿足地質(zhì)學(xué)需求的國(guó)產(chǎn)重力儀,其特性應(yīng)不亞于——甚至在某些情況下優(yōu)于國(guó)外同類產(chǎn)品。這是發(fā)展國(guó)內(nèi)精密儀器的一個(gè)好機(jī)會(huì)?!?
據(jù)德米特里·博布羅夫介紹,俄羅斯重力儀的第一批樣品已經(jīng)開發(fā)出來,目前正在進(jìn)行改進(jìn)。俄羅斯技術(shù)物理和無線電工程計(jì)量研究所的代表說:“去年年底,我們開始開發(fā)重力計(jì)。我們已經(jīng)做了一些工作,我們用它們來設(shè)計(jì)模型?,F(xiàn)在,在精度方面,我們已經(jīng)接近國(guó)外同類產(chǎn)品,只致力于其穩(wěn)定性和外觀,以確保其使用方便?!?
他還指出,計(jì)劃到2026年開始批量生產(chǎn),但正在盡一切努力提前開始生產(chǎn)?!艾F(xiàn)在我們正在進(jìn)行研發(fā)工作,計(jì)劃在不久的將來開始銷售成品?!?
重力勘探在地質(zhì)學(xué)中歷來被用于尋找石油和天然氣礦藏。主要的重力測(cè)量工作是在可穿戴重力測(cè)量?jī)x的幫助下進(jìn)行的,該設(shè)備可測(cè)量地球不同地點(diǎn)的重力。由于地球的結(jié)構(gòu)是不均勻的,重力在任何地方都是不同的,因此在礦床上方形成異常。
英國(guó)物理學(xué)家制造出了一種超精密原子重力儀,能夠探測(cè)近地表亞米粒大小的地下空洞??茖W(xué)家們成功地在城市環(huán)境中進(jìn)行了測(cè)試,發(fā)現(xiàn)了一條兩米寬的地下隧道。他們的研究成果將有助于地質(zhì)學(xué)、測(cè)量學(xué)和考古學(xué)的研究。這項(xiàng)研究發(fā)表在2022年的《自然》雜志上(Ben Stray et al.)
事實(shí)上,早在2023年2月17日,俄羅斯科學(xué)院院長(zhǎng)根納季·克拉斯尼科夫就指出:“在任何情況下,俄羅斯都必須自行生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)?!?俄羅斯科學(xué)院需要解決進(jìn)口替代問題,特別是重力儀、量子傳感器和激光器。下一個(gè)發(fā)展是原子重力計(jì)。這是一個(gè)測(cè)量綜合體,可以快速、高精度地測(cè)量地球引力場(chǎng)的參數(shù)。重力儀主要用于大地測(cè)量、構(gòu)造變化預(yù)測(cè)和地震預(yù)報(bào),主要國(guó)家已經(jīng)在使用重力儀。例如,一家石油公司需要了解石油和天然氣大陸架的地下位置。傳統(tǒng)的基于角形反射器的儀器只能在24小時(shí)內(nèi)確定地下是否存在空隙或某些致密巖石,而俄羅斯原子重力儀可以在一小時(shí)內(nèi)確定重力勢(shì),精度高達(dá)小數(shù)點(diǎn)后的第九位。
然而,我們的西方“伙伴”已經(jīng)走得更遠(yuǎn)——他們計(jì)劃利用這種重力儀繪制地球重力地圖(順便提一下,這個(gè)想法早在20世紀(jì)60年代就由俄羅斯科學(xué)家、俄羅斯科學(xué)院院士弗拉迪斯拉夫·普斯托沃伊特提出)。你還記得大地水準(zhǔn)面的樣子嗎——地球,或者說地球的重力場(chǎng),被描繪成一個(gè)凹凸不平的土豆?物理學(xué)家們想創(chuàng)造出類似的東西,但這次不是借助數(shù)學(xué)計(jì)算,而是在對(duì)全世界進(jìn)行更精確的重力測(cè)量的基礎(chǔ)上。
除了上述發(fā)展之外,還需要研究激光、光學(xué)手段、光子學(xué)元件,沒有它們,所需的傳感器和重力儀“將無法實(shí)現(xiàn)其功能”。