在地球磁场的高精度测量领域，传统星载磁通门磁力计虽表现优异，却面临诸多挑战。温度波动导致读数随时间漂移，元器件老化需定期校准，且易受航天器自身电子器件的电磁干扰。为规避干扰，这类传感器通常安装在长尺寸可展开伸杆上，但随着低成本、小型化卫星平台的研发，这一缺陷愈发难以解决。
比利时哈塞尔特大学的研究团队为解决这些问题带来了新希望。Yarne Beerden及其团队在《Physical Review Applied》期刊发表研究论文，介绍了一款名为“OSCAR-QUBE”的金刚石NV色心量子磁力计。该传感器采用全新技术原理，利用氮 - 空位（NV）色心这类原子级缺陷来感知磁场。
金刚石NV色心结构特殊，由氮原子紧邻一处碳原子空位构成，对磁场极为敏感，且金刚石本身具备抗辐照能力、热稳定性与机械韧性，能适应太空严苛环境。其工作原理是向金刚石照射激光并监测NV色心的响应，通过测定NV色心在施加磁场下的量子态变化，获取磁场强度和方向的详细信息。
OSCAR - QUBE量子磁力计优势明显。它仅重420克，可收纳于边长10厘米的立方体中，功耗仅5瓦。该传感器搭载于国际空间站开展了为期10个月的部署工作，其灵敏度足以在空间站过境时捕捉地球磁场的有效变化。
历经8个月在轨运行，该传感器进行了光探测磁共振（ODMR）测试，所得结果与提取参数表明，其性能未出现可观测衰减。各类分布图的实测结果与地球磁场模型高度吻合，这充分证明了其性能的稳定性与可靠性。
基于这些成果，该研究团队认为，金刚石NV色心量子磁力计有望为下一代对地观测任务提供清晰的技术路径。未来，若由多颗小卫星组成卫星星座，每颗卫星搭载紧凑型NV磁力计，有望以远高于现有任务的分辨率测绘地磁场，同时规避传统传感器存在的校准难题，推动量子传感成为空间科学实用器件。
