Rudolf Cole
0 
1767
122
Ultraprecyzyjny zegar atomowy wielkości czterostopniowego tostera ma wyruszyć w kosmos tego lata, powiedziała NASA.
To nie jest twój przeciętny chronometrażysta. Tak zwany zegar atomowy głębokiej przestrzeni (DSAC) jest znacznie mniejszy niż zegary atomowe związane z Ziemią, znacznie bardziej precyzyjny niż kilka innych zegarów atomowych w kosmosie i bardziej odporny na naprężenia związane z podróżami kosmicznymi niż jakikolwiek inny zegar, jaki kiedykolwiek powstał. Według oświadczenia NASA oczekuje się, że w ciągu jednego dnia straci on nie więcej niż 2 nanosekundy (2 miliardowe części sekundy). Dochodzi do około 7 milionowych części sekundy w ciągu dekady. [5 najbardziej precyzyjnych zegarów, jakie kiedykolwiek stworzono]
W e-mailu do Andrew Gooda, przedstawiciela Jet Propulsion Laboratory, powiedział, że pierwszy DSAC złapie stopa podczas drugiego startu Falcon Heavy, zaplanowanego na czerwiec. [5 radioaktywnych rzeczy codziennych]
Zegary atomowe to najpotężniejsze urządzenia do pomiaru czasu, jakie ludzie kiedykolwiek zbudowali. Mówiąc ogólnie, działają poprzez obserwację atomów, o których wiadomo, że wykonują pewne rzeczy - na przykład emitują światło - niezwykle regularnie i szybko, a następnie liczą, ile razy te atomy robią te rzeczy. Najpotężniejsze zegary atomowe na Ziemi mogą działać przez miliardy lat bez utraty sekundy.
A niezwykle precyzyjny pomiar czasu to wielka sprawa. Wszystkie rodzaje eksperymentów naukowych polegają na bezbłędnym pomiarze ułamków sekundy. Sieć satelitarna Global Positioning System (GPS) nie działałaby bez precyzyjnych pomiarów czasu potrzebnego do odbicia sygnału radiowego. Statki kosmiczne poza orbitą Ziemi opierają się na związanych z Ziemią zegarach atomowych i sygnałach radiowych, aby precyzyjnie określać swoje położenie w kosmosie i dostosowywać kurs.
Każda misja kosmiczna, która dokonuje korekt kursu, musi wysyłać sygnały do stacji naziemnych na Ziemi. Te stacje naziemne opierają się na zegarach atomowych, aby zmierzyć, ile czasu zajęło dotarcie tych sygnałów, co pozwala im zlokalizować pozycję statku kosmicznego z dokładnością do metra w ogromnej próżni. Następnie wysyłają sygnały z powrotem, mówiąc jednostce, gdzie się znajdują i dokąd mają iść dalej.
To kłopotliwy proces i oznacza, że każda stacja naziemna może obsługiwać tylko jeden statek kosmiczny na raz. Celem DSAC, zgodnie z arkuszem faktów NASA, jest umożliwienie statkowi kosmicznemu wykonywania precyzyjnych pomiarów czasu na pokładzie statku kosmicznego, bez czekania na informacje z Ziemi..
Statek kosmiczny wyposażony w DSAC, zgodnie z oświadczeniem NASA, mógł obliczyć czas bez czekania na pomiary z Ziemi - pozwalając mu na dokonywanie korekt kursu lub przeprowadzanie precyzyjnych eksperymentów naukowych bez zatrzymywania się i obracania anten w kierunku Ziemi i czekania na odpowiedź.
DSAC opiera się na stosunkowo nowej technologii zegara atomowego, opisanej po raz pierwszy w artykule opublikowanym w 2006 roku, która mierzy zachowanie pojedynczego uwięzionego, chłodzonego laserem jonu rtęci. Ten jon „tyka” znacznie szybciej niż atomy cezu w starszych zegarach atomowych, takich jak te, które od lat wyznaczały oficjalny czas w USA, lub te na satelitach GPS.
Wersja zastosowana w DSAC została również zaprojektowana tak, aby zegar nie tracił czasu pod wpływem sił G podczas startu lub głębokiego zimna przestrzeni kosmicznej, a także aby pobierał bardzo mało energii. A rozmiar tostera nie jest ograniczeniem, jak napisała NASA w swoim oświadczeniu, że zegar można jeszcze bardziej zminiaturyzować do przyszłych misji.
Po uruchomieniu testowy DSAC będzie krążył na orbicie przez około rok, aby przetestować jego wydajność. Po drodze, oprócz wykorzystania go do misji kosmicznych, NASA napisała, że technologia może zostać wykorzystana do ulepszenia systemu GPS.