Selama bertahun-tahun, navigasi digital bertumpu pada GPS, tetapi sistem itu bukan satu-satunya penentu arah yang dipakai perangkat modern. Di balik layar, medan magnet Bumi ikut menopang kompas elektronik di ponsel, jam tangan, pesawat, kapal, hingga sistem militer melalui World Magnetic Model (WMM).
Kini, kebutuhan untuk memantau medan magnet Bumi makin mendesak karena posisi kutub magnet terus bergeser dan data satelit yang ada semakin tua. Di titik inilah quantum diamond magnetometers muncul sebagai kandidat penting untuk menghadirkan navigasi yang lebih tangguh, termasuk saat GPS terganggu, dijamming, atau tidak akurat.
Mengapa WMM jadi fondasi navigasi modern
WMM berfungsi sebagai peta acuan medan magnet global yang dipakai hampir semua kompas elektronik. Michael seperti arah panah biru pada aplikasi navigasi, data ini membantu perangkat tahu ke mana harus menghadap, bukan hanya tahu posisi.
David Roy-Guay, pendiri SBQuantum, menjelaskan bahwa WMM sangat penting karena kutub Utara Magnetik terus berpindah, dari wilayah Kanada menuju Siberia. Perubahan ini memengaruhi presisi kompas analog maupun digital, terutama saat sistem navigasi bekerja di wilayah utara yang dekat dengan perubahan medan magnet paling besar.
Mengapa teknologi lama mulai tertinggal
Sumber data WMM selama ini banyak bergantung pada satelit pengamat medan magnet, tetapi sebagian infrastruktur itu mendekati akhir masa pakainya. Menurut Roy-Guay, WMM biasanya diperbarui setiap lima tahun, namun pembaruan terbaru sempat dipercepat menjadi empat tahun karena pergerakan medan magnet melaju lebih cepat dari perkiraan.
Ia juga memperingatkan bahwa ketika misi konstelasi satelit ESA Swarm berakhir, peta medan magnet yang ada bisa cepat kehilangan relevansi dalam dua sampai tiga tahun. Dalam skenario itu, sistem navigasi pada pesawat dan drone bisa meleset signifikan, terutama di area paling utara, bahkan sampai puluhan derajat.
Peran quantum diamond magnetometers
SBQuantum mengembangkan sensor berbasis berlian yang memanfaatkan prinsip fisika kuantum untuk mengukur medan magnet dengan sangat sensitif. Perusahaan itu menyebut perangkatnya stabil karena berlian bersifat solid-state dan mampu mempertahankan koherensi kuantum dalam waktu lama, bahkan pada suhu ruang.
Kelebihan lain muncul dari struktur atom berlian yang memungkinkan pengukuran medan magnet pada tiga sumbu sekaligus. Untuk navigasi, kemampuan ini penting karena sistem perlu membaca arah secara lengkap, bukan sekadar intensitas magnet.
Bagaimana teknologi ini bisa membantu navigasi tanpa GPS
Data magnetik dari satu tahun pengorbitan diproses oleh NOAA dan NGA untuk menyusun versi WMM berikutnya. SBQuantum menilai data beresolusi lebih tinggi juga bisa dibuat dengan mengerahkan lebih banyak satelit dan drone di berbagai ketinggian.
Roy-Guay menyebut peta resolusi tinggi itu dapat menjadi referensi kalibrasi bagi sistem navigasi inersia atau INS. Berikut ringkasan manfaat utamanya:
- Memberi data arah saat GPS tidak tersedia.
- Membantu kalibrasi sistem INS agar lebih presisi.
- Menyediakan akurasi posisi hingga sekitar 100 meter.
- Mendukung navigasi yang tidak mudah dijamming atau didistorsi.
Dari ukuran kecil ke aplikasi yang lebih luas
Sensor SBQuantum saat ini disebut berukuran kira-kira sebesar karton susu 1 liter atau kubus 10 sentimeter. Namun perusahaan menilai perangkat ini masih bisa diperkecil hingga seukuran kotak korek api tanpa menurunkan kinerja, seiring produksi yang meningkat ke wafer standar industri semikonduktor.
Potensi penggunaannya tidak berhenti di navigasi. Dengan susunan directional diamond magnetometers, sistem ini dapat membaca sinyal magnetik secara real time dan menemukan objek logam di bawah air, di balik dinding, atau di bawah tanah. Teknologi itu juga dilirik untuk keperluan keamanan dan pertahanan, termasuk pelacakan kapal selam dari drone serta pengamanan acara besar, sekolah, dan kawasan perusahaan.
Apa arti peluncuran ke orbit bagi industri
Langkah SBQuantum mengorbitkan sensornya dalam fase akhir MagQuest menandai transisi dari uji laboratorium ke penerapan ruang angkasa. Sebelum itu, sensor tersebut telah melalui serangkaian pengujian bersama NASA dan organisasi lain hingga dinyatakan layak untuk dipakai di luar angkasa.
Jika pengembangan ini berlanjut sesuai rencana, pemantauan medan magnet Bumi bisa menjadi lebih kontinu, lebih murah, dan lebih cepat dibanding pendekatan lama yang bergantung pada misi satelit besar. Dalam konteks navigasi global, quantum diamond magnetometers berpotensi menjadi lapisan cadangan yang membuat orientasi tetap berjalan ketika GPS tidak bisa diandalkan.
