nauka

Eksperymentalny atomowy zegar NASA trafił na orbitę

We wtorek w nocy rakieta SpaceX Falcon Heavy wyniosła na orbitę kilkanaście nowych satelitów. Wśród nich znajduje się między innymi eksperymentalny żagiel słoneczny, oraz bardzo ważny dla przyszłych misji Deep Space Atomic Clock.

Na temat zbudowanego przez Planetary Society eksperymentalnego LightSail 2 pisaliśmy już dwa tygodnie temu, czas przyjrzeć się innemu ważnemu urządzeniu, które właśnie trafiło na orbitę. Mowa o opracowanym przez NASA Deep Space Atomic Clock.

Jak wszyscy wiemy, czas i przestrzeń są ze sobą powiązane – w końcu jeśli jakieś ciało znajduje się w ruchu, w danej jednostce czasu pokona pewien dystans. A dodatkowo im bardziej „kosmiczna” jest skala, którą się posłużymy, tym bardziej należy brać pod uwagę związki pomiędzy czasem a przestrzenią wynikające z teorii Einsteina.

Przykładowo – na orbicie wpływ grawitacji Ziemi jest trochę słabszy niż na powierzchni, dlatego czas dla poruszających się satelitów GPS płynie trochę inaczej. Ta różnica nie jest duża, ale wystarczająca do tego, by lokalizacja wyliczana przez odbiornik GPS była bardzo niedokładna. Dlatego w przypadku satelitów systemu GPS dokładne mierzenie upływającego czasu jest bardzo ważne.

Jeszcze ważniejsze jest to w przypadku misji międzyplanetarnych, które nie dość, że na swojej drodze mogą spotykać się z wpływem różnych ciał mających różną grawitację, to jeszcze poruszają się zwykle z bardzo dużą prędkością. Dlatego NASA od około dwudziestu lat pracowała nad projektem nowego zegara, który pozwoliłby jeszcze dokładniej mierzyć upływający czas.

Efekt tych prac to właśnie Deep Space Atomic Clock, który w ramach swojego pierwszego testu poleciał we wtorek na orbitę. Urządzenie to jest około 50 razy bardziej dokładne niż zegary obecnie stosowane w satelitach GPS i ma spóźniać się tylko o jedną sekundę w ciągu 10 milionów lat.

Do czego potrzebna jest aż taka precyzja? Według NASA pozwoli ona na to, by statek mógł samodzielnie wyliczyć swoją pozycję i trasę, bez dodatkowych danych z Ziemi. Do tej pory zegary oferujące wystarczającą dokładność były za duże, by umieścić je w sondach kosmicznych, więc podczas wykonywania kluczowych manewrów, sondy takie musiały synchronizować dane z centrum kontroli lotu. Tymczasem Deep Space Atomic Clock waży mniej niż 18 kilogramów, dzięki czemu może w przyszłości znacznie usprawnić nawigację w przestrzeni kosmicznej.

Ilustracja: NASA JPL

podobne treści