地球内部成像一直是地球科学领域最重要的挑战之一,因为它是理解地球内部动力学及其内外壳层耦合的先决条件。测量不同高度(地面、空中和天基)的重力或重力场是实现这一目标的独特成像工具,因为它们能够提供不同时空尺度上质量变化的直接信息。在此基础上,可以观测火山构造中岩浆房的动态,量化地下水团的空间变化,评估和监测地热储层等。量子重力仪为这些任务提供了独特的潜力。经过数十年的研究、开发和产业转移,相应的设备现已投入使用,并在实验室操作的基础上进一步发展,并实现了商业化。
2025年6月1日,大型欧盟项目“EQUIP-G”正式启动。在GFZ的参与下,由来自11个欧盟国家的20家合作机构组成的联盟将开发和建立一个独特的量子重力仪网络[1]。该基础设施的核心要素是一个欧盟范围内的联合仪器池,由量子重力仪、双量子重力梯度仪(用于测定重力场梯度)和机载量子重力仪(用于在飞行平台上进行更高海拔和更大空间尺度的测量)组成。其中10台高灵敏度的测量设备将在欧洲各地在水文、火山活动或地热能等领域用于应用型实验。它们将通过极其精确的重力场测量,提供对地球内部结构的独特洞察。该项目由欧盟旗舰研究与创新计划“地平线欧洲”资助,获得约2500万欧元的资助,为期四年。
EQUIP-G项目是迈向欧洲地面网络的第一步。EQUIP-G项目计划对使用这项新技术的设备进行广泛的测试,并在水文学、火山学、地热能、大地测量和气候监测等领域的广泛现场测量中应用。通过创新的测量策略,EQUIP-G将展示量子重力仪网络如何为欧盟的优先事项做出贡献。目标之一是在欧洲板块观测系统(EPOS)内建立重力测量“技术核心服务”。EPOS是一个欧洲科学基础设施联盟(ERIC),其长期战略是整合欧洲现有的国家级和跨国地球科学研究基础设施。
[1] Establishing a European Network of Quantum Gravimeters