金刚石量子磁力仪随SpaceX火箭成功入轨 竞逐NGA MagQuest挑战赛 革新地球磁场监测与导航未来
金刚石量子磁力仪随 SpaceX火箭成功入轨 革新地磁监测与导航未来
#楔子#
2026年3月30日，加拿大知名量子测量公司SBQuantum借助Spire的立方体卫星与SpaceX猎鹰9号火箭，成功将一款金刚石量子磁力计送入低地球轨道 (LEO) ，实现了地磁数据采集技术的创新性突破。
以下内容整理自SBQuantum及Spire的官方网站
01
金刚石磁力仪首次入轨
2026年3月30日，加拿大知名量子测量公司SBQuantum与全球领先的太空数据服务提供商Spire Global合作，成功将一款金刚石量子磁力计送入低地球轨道 (LEO) ，实现了地磁数据采集技术的创新性突破。该设备搭载在Spire的立方体卫星上，由SpaceX猎鹰9号火箭送入太空，正式参与美国国家地理空间情报局（NGA）MagQuest挑战赛的最后一个阶段。
据SBQuantum介绍，此次发射的量子金刚石磁力计基于金刚石氮-空位（NV）色心材料，该设备功耗低于5W，灵敏度达0.5nT（500pT），体积仅相当于一夸脱（约950ml）牛奶盒大小，能够实现无盲区矢量磁场测量，具备无温度漂移、抗环境干扰能力强等核心优势，即便在极端太空环境中也能保持极高的测量精度与稳定性。
SBQuantum创始人David Roy-Guay将此次发射视为公司发展史上最重要的技术里程碑：“我们的技术现在已经在可以想象到的最苛刻的条件（极端太空环境）下得到了验证。我们很自豪能够将量子金刚石磁力计推向市场，这种设备很快将在陆地、空中和海上导航中发挥核心作用。”他强调，这款量子磁力计不仅能为世界磁力模型（World Magnetic Model，WMM）提供关键数据，还可应用于资源勘探、公共安全和国防领域，尤其在GPS信号拒止或被干扰的环境中，能提供可靠的导航支持，成为国防和航空航天部门寻求GPS弹性替代方案的重要选择。随着电子战手段的普及，这种不依赖GPS的独立定位、导航与授时（Positioning, Navigation and Timing，PNT）能力，正成为战略级优先方向。
02
量子传感拓展应用边界
此次任务中，Spire为SBQuantum的磁力计提供了卫星平台、地面站及数据处理等全方位支持，Spire Global副总裁兼北美区负责人昆廷·琼斯表示：“在GPS信号减弱的环境中，可靠的定位、导航和授时日益重要，通过MagQuest挑战赛，我们正在展示利用商业卫星进行地磁数据采集的全新方案。”
作为量子工业测量领域的重要突破，此次金刚石量子磁力仪的入轨，不仅是量子技术从实验室走向太空实战验证的关键一步，更预示着量子传感技术的应用边界将持续拓展。若该技术通过MagQuest最终验证，未来将逐步延伸至矿产勘探、潜艇探测、医疗检测乃至微电子故障分析等多个领域，为多个行业带来颠覆性变革。
在导航与通信领域，金刚石量子磁力仪能用于地球电离层的电磁扰动现象，保障无线电通信和卫星导航系统的稳定性和安全性；在矿产勘探领域，该技术能够帮助估算资源储量，并为地质学家提供精确的勘探数据；在国防领域，该技术能够用于探测潜艇和其他水下物体；在生物医疗领域，该技术能应用于癌细胞检测；在工业检测领域，该技术能用于芯片缺陷检测及基础设施检查等。
正如David Roy-Guay所言：“量子传感是下一个前沿，而我们正站在其潜力兑现的最前沿。”
03
MagQuest挑战赛
MagQuest挑战赛是NGA于2019年发起的多阶段开放式创新挑战，旨在寻找能够提升世界磁力模型（WMM）数据获取效率、可靠性与可持续性的新技术，为2030年开始的WMM全球更新提供数据支撑。
作为全球导航系统的核心基础，WMM由NGA与英国国防地理中心联合制作、美国国家海洋和大气管理局国家环境信息中心发布，每五年更新一次，广泛应用于军事导航、商业航空、测量工具、地球物理、太阳能电池板和全球定位系统（GPS）等公共与军事系统，支撑着全球超10亿用户的日常导航需求。当前，现有地磁数据采集卫星即将退役，而地球磁场尤其是北极区域正呈现异常漂移态势，亟需新一代连续监测方案，这也成为MagQuest挑战赛的核心初衷。
目前，进入最终阶段的三颗参赛立方卫星均已成功入轨，每颗卫星配备不同类型的磁力计，代表着地磁数据采集的不同技术路径——除SBQuantum与Spire合作的金刚石量子磁力计外，科罗拉多大学博尔德分校采用紧凑型标量-矢量磁力计，Iota Technologies则推出集成可展开的螺旋臂、矢量磁通门磁力计和原子标量磁力计的组合方案。接下来，三支团队将启动地磁数据采集工作，并将数据提交至NOAA国家环境信息中心和NASA戈达德太空飞行中心进行评估和对比。
此次挑战赛的结果，将直接为NGA制定2030年后WMM全球磁场数据采集能力的采购策略提供重要参考，获胜技术有望长期为WMM更新提供数据支撑。
参考资料：
https://spire.com/press-release/spire-global-launches-satellite-to-advance-measurement-of-earths-magnetic-field-in-support-of-magquest-challenge/
https://defensescoop.com/2026/03/30/nga-spacex-launch-cubesats-geomagnetic-data-collection/
https://www.theglobeandmail.com/canada/science/article-quebec-startup-sbquantum-satellite-diamond-based-quantum-sensors/
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