NASA süvakosmose aatomkell, mida siin on kujutatud kunstniku illustratsioonil, katsetab uut süvakosmose navigeerimise tehnoloogiat.
(Pilt: © NASA)
Aatomkell, mis suudab avada tee sügava kosmose uurimiseks, on edukalt aktiveeritud, kinnitas kella missiooni meeskond 23. augustil.
2019. aasta juunis käivitatud NASA süvakosmose aatomkell (DSAC) on nüüd Maa ümber orbiidil ja valmis alustama aasta pikkust tehnilist demo. NASA reaktiivmootorite laboratooriumis välja töötatud elavhõbedaioonide aatomkell võiks ühel päeval toetada kosmosesse kaugele ulatuvaid autonoomseid kosmoselaevu.
Aatomkellad mõõdavad objektide vahelist kaugust, määrates aja, kui kaua kulub signaali liikumiseks ühest objektist teise. Kui näiteks pendelkell hoiab aega kokku, lugedes resonaatori "puuke": pendlit ja käike, hoiab aatomkell aega erineva resonaatoriga: aatomite resonantssagedused.
GPS-satelliidid kasutavad aatomkellasid, et võimaldada inimestel Maa peal navigeerida, ja NASA loodab, et see aatomkell juhatab meeskonnata kosmoselaevad sügava kosmose sihtkohtadesse. DSAC on konstrueeritud nii, et see oleks esimene piisavalt stabiilne kell, et kaardistada kosmoses liikuva kosmoselaeva trajektoori. Kell võib ka veesõidukil käia, kuna see on palju väiksem kui külmiku suurusega aatomkellad, mida Maa navigaatorid nüüd kosmoselaevade jälgimiseks kasutavad.
Praegu võtavad aatomkelladega navigeerivad kosmoselaevad vastu ja saadavad seejärel Maale signaale, mida kasutatakse nende asukoha kindlaksmääramiseks. Kui signaal põrkub veesõidukile ja sealt tagasi, loovad navigaatorid navigatsioonijuhised veesõidukile tagasi ja saadavad selle tagasi. See edasi-tagasi võib võtta paar minutit või isegi tunde.
Kosmoselaev, mille pardal on oma aatomkell, saaks ise arvutada oma trajektoori ja navigeerida ise läbi Päikesesüsteemi. See ei peaks ootama, kuni navigaatorid saadavad ja saavad signaali ning koostavad juhised. Lisaks õigeaegsele kärpimisele võiks DSAC lubada kosmoselaeval ka Maast kaugemal liikuda, kuna see ei tugine navigeerimisel Maaga seotud meeskonnale. Kell on ka 50 korda täpsem kui isegi parimad olemasolevad navigeerimiskellad.
Nüüd, kui see aatomkell on aktiveeritud, mõõdab JPLi meeskond, kuidas see hoiab aega nanosekundini. Ehkki pisikesed ebatäpsused ei pruugi siin Maa peal ajaarvestuse jaoks nii suured olla, võib ka väikseimgi kõrvalekalle või viga muuta trajektoori drastiliselt. Kosmoselaev, mis on teel näiteks Merkuuri, võib metsikult maha jääda ja päikese kätte imbuda.
"Kosmoseeksperimendi eesmärk on asetada süvakosmose aatomkell töötava kosmoselaeva konteksti - koos asjadega, mis mõjutavad kella stabiilsust ja täpsust - ja vaadata, kas see toimib tasemel, mis meie arvates on: suurusjärkudega stabiilsem kui olemasolevad kosmosekellad, "navigaator Todd Ely, JPL projekti uurija, ütles ta avalduses.
Ehkki seda tehnoloogiat testitakse meeskonnata kosmoselaevade jaoks, on see mõeldud ühel päeval meeskonnaliikmete missioonide toetamiseks kosmosesse. Aatomkella taga asuv meeskond loodab, et lõpuks saavad astronaudid seda tehnoloogiat kasutada, et navigeerida läbi kosmose kunagi varem külastamata kaugetesse sihtkohtadesse.
- SpaceXi Falcon Heavy: viimased uudised, pildid ja video
- Ülimalt täpne aatomkelluvõrk tumedate ainete jahi ajal
- SpaceXi hämmastav Falconi raske kolmekordne rakett
