Μέσα σε αυτό το «κουτί» υψηλής τεχνολογίας, θα υπάρχουν ένα θάλαμος κενού, λέιζερ και ένα ηλεκτρομαγνητικό «μαχαίρι», που θα χρησιμοποιηθούν για να εξαλείψουν την ενέργεια των σωματιδίων ενός αερίου, επιβραδύνοντάς τα τόσο πολύ, ώστε να παραμείνουν σχεδόν ακίνητα.
Το πάγωμα των ατόμων του αερίου θα κατεβάσει τη θερμοκρασία τους σε μόλις ένα δισεκατομμυριοστό του βαθμού πάνω από το απόλυτο μηδέν. Θα πρόκειται για μια θερμοκρασία τουλάχιστον 100 εκατομμύρια φορές πιο χαμηλή από αυτήν που υπάρχει στα βάθη του διαστήματος.
Η συσκευή όπου θα γίνει το πείραμα, λέγεται Εργαστήριο Κρύων Ατόμων (CAL), αναπτύχθηκε από το Εργαστήριο Αεριοπροώθησης (JPL) της NASA και θα ταξιδέψει στον ISS τον Αύγουστο πάνω σε ένα πύραυλο της ιδιωτικής εταιρείας SpaceX.
«Η μελέτη αυτών των υπέρ-ψυχρων ατόμων μπορεί να μεταμορφώσει την κατανόησή μας για την ύλη και τη θεμελιώδη φύση της βαρύτητας. Τα πειράματα που θα κάνουμε, θα μας δώσουν νέες ενοράσεις για τη βαρύτητα και τη σκοτεινή ενέργεια, μερικές από τις πιο διάχυτες δυνάμεις στο σύμπαν», δήλωσε ο επικεφαλής επιστήμων Ρόμπερτ Τόμσον του JPL.
Όταν τα άτομα ψυχθούν σε τόσο ακραίες θερμοκρασίες μέσα στο Εργαστήριο Κρύων Ατόμων, μπορεί να σχηματίσουν μια διακριτή κατάσταση της ύλης, γνωστή ως συμπύκνωμα Bose-Einstein, στην οποία έχει αρχίσει πλέον να ισχύει η κβαντική και όχι η συνήθης φυσική. Τότε η ύλη μπορεί να συμπεριφέρεται λιγότερο σαν σωματίδια και περισσότερο σαν κύματα.
Μέχρι σήμερα η NASA δεν έχει δημιουργήσει ή παρατηρήσει ποτέ ένα συμπύκνωμα Bose-Einstein στο διάστημα. Στη Γη, λόγω της βαρύτητας, τέτοια συμπυκνώματα μπορούν να παρατηρηθούν μόνο για κλάσματα του δευτερολέπτου. Αλλά στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, με την μικρότερη βαρύτητα, μπορεί να παρατηρηθούν για περισσότερο χρόνο, ίσως για πέντε έως δέκα δευτερόλεπτα.
Πέντε διαφορετικές επιστημονικές ομάδες από αμερικανικά πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα θα διεξάγουν πειράματα στον ISS με το Εργαστήριο Κρύων Ατόμων. Τα πειράματα αυτά μπορεί στο μέλλον να οδηγήσουν σε διάφορες πρακτικές εφαρμογές (βελτιωμένους αισθητήρες, κβαντικούς υπολογιστές, ατομικά ρολόγια κ.α.).
