Zegar atomowy Deep Space w NASA, przedstawiony tutaj na ilustracji artysty, testuje nową technologię nawigacji w kosmosie.
(Zdjęcie: © NASA)
Zegar atomowy zdolny utorować drogę do eksploracji kosmosu został pomyślnie aktywowany, potwierdził zespół misji zegara 23 sierpnia.
Wprowadzony na rynek w czerwcu 2019 roku zegar kosmiczny Deep Space Atomic Clock (DSAC) NASA znajduje się obecnie na orbicie wokół Ziemi i jest gotowy do rozpoczęcia rocznej demonstracji technologii. Zegar atomowy rtęciowo-jonowy, opracowany w NASA Jet Propulsion Laboratory, może pewnego dnia wspierać autonomiczny statek kosmiczny podróżujący daleko w kosmos.
Zegary atomowe mierzą odległość między obiektami, mierząc czas potrzebny na przejście sygnału z jednego obiektu do drugiego. Podczas gdy na przykład zegar wahadłowy utrzymuje czas, licząc „tyknięcia” rezonatora: wahadło i koła zębate, zegar atomowy utrzymuje czas z innym rezonatorem: częstotliwościami rezonansowymi atomów.
Satelity GPS używają zegarów atomowych, aby umożliwić ludziom na Ziemi nawigację, a NASA ma nadzieję, że ten zegar atomowy poprowadzi bezzałogowy statek kosmiczny do miejsc w kosmosie. DSAC został zaprojektowany jako pierwszy zegar wystarczająco stabilny, aby odwzorować trajektorię statku kosmicznego podróżującego w kosmos. Zegar może również schować się na statku, ponieważ jest znacznie mniejszy niż zegary atomowe wielkości lodówki, których teraz używają nawigatorzy na Ziemi do śledzenia statku kosmicznego.
Obecnie statek kosmiczny nawigujący z zegarami atomowymi odbiera, a następnie wysyła sygnały na Ziemię, które służą do wskazywania ich położenia. Po odbiciu tego sygnału od i do jednostki nawigatorzy utworzą i wyślą instrukcje nawigacyjne z powrotem do jednostki. To do przodu i do tyłu może potrwać kilka minut lub nawet godzin.
Statek kosmiczny z własnym zegarem atomowym na pokładzie mógłby obliczyć własną trajektorię i nawigować po Układzie Słonecznym. Nie musiało czekać na nawigatory, aby wysłać i odebrać sygnał i opracować instrukcje. Oprócz ograniczenia czasu DSAC może również pozwolić, aby statek kosmiczny pokonywał większe odległości od Ziemi, ponieważ nawigacja nie polegałaby na zespole związanym z Ziemią. Zegar jest także 50 razy dokładniejszy niż nawet najlepsze istniejące zegary nawigacyjne.
Teraz, gdy ten zegar atomowy jest aktywowany, zespół JPL zmierzy, jak skraca czas do nanosekundy. Podczas gdy niewielkie niedokładności mogą nie być tak wielką sprawą dla mierzenia czasu na Ziemi, nawet najmniejsze odchylenie lub błąd może drastycznie zmienić trajektorię. Na przykład statek kosmiczny w drodze do Merkurego może skończyć się gwałtownie poza zasięgiem, uderzając w słońce.
„Celem eksperymentu kosmicznego jest umieszczenie Deep Space Atomic Clock w kontekście działającego statku kosmicznego - wraz z rzeczami, które wpływają na stabilność i dokładność zegara - i sprawdzenie, czy działa on na poziomie, który naszym zdaniem: o rząd wielkości większej stabilności niż istniejące zegary kosmiczne ”, nawigator Todd Ely, główny badacz projektu w JPL, powiedział w oświadczeniu.
Podczas gdy ta technologia jest testowana dla bezzałogowego statku kosmicznego, ma ona na celu wsparcie misji załogi w kosmos. Zespół stojący za zegarem atomowym ma nadzieję, że w końcu astronauci będą mogli wykorzystać tę technologię do nawigacji w kosmosie do nigdy wcześniej nie odwiedzanych, odległych miejsc.
- SpaceX's Falcon Heavy: najnowsze wiadomości, zdjęcia i wideo
- Ultraprecyzyjna sieć zegara atomowego w poszukiwaniu ciemnej materii
- Amazing Falcon Heavy Triple Rocket Landing
