NASA aktywowała już swój najnowszy i najprecyzyjniejszy na świecie zegar atomowy, który może wnieść w przyszłości kosmiczne podróże na zupełnie nowy poziom.
Czytaj też: Dane satelitarne pokazują ogromny wzrost ilości pożarów w Amazonii
Mowa o najdokładniejszym na świecie zegarze, który w warunkach laboratoryjnych okazał się 50 razy dokładniejszy, niż nowoczesne zegary GPS. Wartości błędne są i o idealnym zegarze nie ma mowy, choć możemy przyjąć, że 1-sekundowy błąd co 10 milionów lat jest już świetnym wynikiem.
Obecnie podróże kosmiczne są sterowane z Ziemi, a systemy statków obliczają wszystko z uwzględnieniem pozycji z naszej planety. Powoduje to opóźnienia, które w tak ogromnej przestrzeni kosmicznej mogą powodować kilkuminutowe przerwy w locie przez oczekiwanie na sygnał z naszej planety. Temu właśnie ma zapobiegać zegar atomowy NASA (DSAC), którego firma rozpoczęła właśnie testować.
Ten zegar atomowy jest wielkości tostera i tak naprawdę nie jest pierwszym, który opuścił Ziemię. Setki satelitów na orbicie posiadają właśnie takie zegary, z których korzystamy np. podczas nawigowania GPSem. Jednak DSAC jest zarówno mały, jak i stabilny, co w przyszłości odegra kluczową rolę w jego integracji ze statkiem kosmicznym. Taki dodatek umożliwiałby m.in. autonomiczną nawigację sondami kosmicznymi. Obecnie statki korzystają z ogromnych anten do komunikacji ze stacjami na Ziemi i na podstawie tych danych naukowcy określają ich odległość od planety.
Im potrzeba bowiem naprawdę precyzyjnego zegara, aby znaleźć drogę w kosmosie. Istnieje kilka punktów orientacyjnych, na podstawie których można ocenić swoją pozycję lub prędkość, ale większość z nich jest zbyt daleko, aby podać dokładne informacje. Dlatego też istnym przymusem jest sugerowanie się tym, co jest w przestrzeni kosmicznej znane, a więc np. czasem. Wystarczy wysłać ze statku sygnał z prędkością światła z dokładnym czasem w punkcie A i zmierzyć, ile czasu zajmuje dotarcie do punktu B, co wykaże odległość między punktami. Kolejne trzy takie akcje z sygnałami wystarczą, żeby zorientować punkt B w trójwymiarowej przestrzeni.
Powyższe brzmi znajomo? Nic dziwnego, bo tak właśnie działa GPS w telefonie. Po prostu ciągle sprawdza te drobne różnice w sygnaturach czasowych nadawanych przez różne satelity na orbicie. Obecnie na przykład NASA wykorzystuje podobny sposób, ale znacznie mniej precyzyjny, bo sprowadzający się do Sieci Kosmicznej złożonej z zegarów atomowych i urządzeń nadawczych na Ziemi. Opóźnienie możecie sobie więc z łatwością wyobrazić, a przewagę takiego zegara atomowego na pokładzie statku kosmicznego jasno wytłumaczyć.
Jeden z badaczy powiedział ponadto, że oprócz umożliwienia bardziej precyzyjnej nawigacji w kosmosie za pomocą sygnałów ziemskich, taki zegar może kiedyś pozwolić astronautom na odległych placówkach stworzenie własnej sieci satelitów GPS na Marsie, czy Księżycu, zapewniając sobie dokładną lokalizację. To nie koniec zastosowań DSAC, bo z czasem podobne urządzenia mogą odgrywać rolę w pulsarowych systemach nawigacyjnych, które śledzą np. pulsowanie światła z innych układów gwiezdnych, aby umożliwić statkom kosmicznym nawigację bez żadnego wkładu z Ziemi.
To jednak odległa wizja, teraz czekamy na to, czy pierwszy tak dokładny zegar atomowy jest w ogóle w pełni sprawny na ziemskiej orbicie, co okaże się już za rok. Do tego czasu naukowcy będą musieli nauczyć się tego, jak dostrajać zegar, aby działał poprawnie w tym środowisku.
Czytaj też: Szczegółowa mapa pokazuje w jaki sposób wirusy atakują ludzi
Źródło: Live Science
