Deep Space Atomic Clock ilk sınaq qaçışında rekord vurdu


Biratom saatıkosmosda səyahətimizi dəyişdirmək üçün hazırlanmış ilk kosmik sınaq sınaqlarında uğur qazandı. Tədqiqatçılar testi və nəticələrini yeni bir məqalədə təsvir etdilərnəşr olundubu həftə onlayn (30 iyun 2021)nəzərdən keçirilmişjurnalTəbiət. Yer üzündə GPS peykləri, məsələn, hansı yollarla getməyiniz barədə təlimat almaq üçün evə zəng etmədən, təyinat yerlərimizə getməyimizə kömək etmək üçün atom saatları daşıyır. Eynilə,Dərin Kosmik Atom Saatırobotik kosmik zondlar və gələcək insan səyahətçiləri Yerin Ayından uzaq məsafələrdə hərəkət edərkən daha çox muxtariyyət-daha çox özünüidarəetmə verəcək.

NASA -nın reaktiv hərəkət laboratoriyasıJPL) Pasadenada (Kaliforniya) layihəni idarə edir. NASA -nın izah etdiyi kimibəyanat:


… Ayımızın kənarına çıxan kosmik gəmilər, harada olduqlarını və hara getdiklərini anlamaq üçün Yerdəki yer stansiyaları ilə ünsiyyətə əsaslanır.

Lakin kosmosa əsaslanan atom saatları, tədqiqatçılar bütün səhvləri həll etdikdən sonra bunu dəyişəcək. Əsas problemlərdən biri də kosmosa əsaslanan atom saatlarının vaxtı ölçmə qabiliyyətidirardıcıl olaraq uzun müddət ərzində. NASA dedi:

'Sabitlik' olaraq bilinən bu xüsusiyyət, insanların Yer üzündə gəzmələrinə kömək edən GPS peyklərinin işinə də təsir edir ...

Və NASA dedi:




'Sabitlik', bir saatın zaman vahidini necə ardıcıl olaraq ölçdüyünü ifadə edir. Saniyənin uzunluğunun ölçülməsi, məsələn, günlər və həftələr ərzində eyni (saniyənin milyarddan birindən daha yaxşı) olmalıdır.

Yeni araşdırmada tədqiqatçılar, Dərin Kosmik Atom Saatının 2019 -cu ilin iyun ayından etibarən General Atomic -in Orbital Test Bed kosmik gəmisində işlədiyini bildirirlər.

Yeni araşdırma, missiya qrupunun, kosmosda uzun müddətli atom saatı sabitliyi üçün yeni bir rekorda imza atdığını, GPS peyklərində olanlar da daxil olmaqla, indiki kosmos əsaslı atom saatlarının sabitliyindən 10 qat daha çoxunu əldə etdiyini bildirir.

Kiçik açılışlardan görünən telləri olan metal, kvadrat formalı bir qutu.

NASA, Dərin Kosmik Atom Saatının dərin kosmik naviqasiyasında 'inqilab' edə biləcəyini söylədi. Kompakt dizayn texnologiyanın nümayişi üçün əsas tələbdir. Burada göstərilən tam donanım paketi, hər tərəfdən yalnız 10 düym (25 sm) -dir. Şəkil vasitəsiləNASA.


Kosmosda necə gəzirik?

Hal -hazırda, kosmik gəmi nəzarətçiləri, gəmiyə siqnal göndərərək geri qayıdan bir gəminin hərəkət etməsinə kömək edir. Yerdəki soyuducu ölçüsündə atom saatları, siqnalın irəli və irəli getməsinin nə qədər vaxt çəkdiyini dəqiq ölçür. Siqnallar bilinən bir sürətlə getdiyindən -işıq sürəti- elm adamları daha sonra kosmik gəminin nə qədər yol qət etdiyini dəqiq hesablaya bilərlər. Bu düsturu məktəbdə öyrənmiş ola bilərsiniz.Məsafə= sürət x zaman?

Amma kosmos - hətta öz Günəş sistemimizdəki məkan belədirgeniş. NASA dedi:

… Marsda və ya daha uzaq yerlərdə olan robotlar üçün, səyahət etmək üçün siqnalların gəlməsini gözləmək on dəqiqəyə, hətta saata qədər vaxt əlavə edə bilər.

İndi təsəvvür edin ki, bir kosmik gəmi öz atom saatını daşıyırdı. Bu halda, kosmik gəmi Yerdən bir siqnal ala bilər və öz cari mövqelərini və səyahət istiqamətini tez hesablaya bilər. Beləliklə, NASA -nın Dərin Kosmik Atom Saatının gələcək robot və insan tədqiqatçılarına daha çox muxtariyyət verəcəyini görə bilərsiniz. Bu saatları daşıyan gələcək sənətkarlıq öz başına gedə biləcək.


Sabitliyin gəldiyi yer budur

NASA bunu belə izah etdi:

... saatlar çox sabit olmalıdır. GPS peykləri Yerdəki təyinatlarımıza çatmağımıza kömək etmək üçün atom saatları daşıyır, lakin bu saatlar lazımi sabitlik səviyyəsini qorumaq üçün gündə bir neçə dəfə yeniləmələr tələb edir. Dərin kosmik missiyalar daha sabit kosmosa əsaslanan saatlar tələb edəcək.

NASA, bütün atom saatlarının müəyyən dərəcədə qeyri -sabitliyə malik olduğunu izah etdi. Bu, saatın həqiqi zamana nisbətən dəyişməsinə səbəb olur. Düzəldilməsə, NASA dedi:

… Ofset, kiçik olsa da, sürətlə artır və kosmik gəmilərin naviqasiyası ilə hətta kiçik bir ofset də kəskin təsir göstərə bilər.

Dərin Kosmik Atom Saatı missiyasının əsas məqsədlərindən biri, saatın sabitliyini daha uzun və daha uzun müddət ərzində ölçmək, zamanla necə dəyişdiyini görmək idi. Yeni sənəddə, komanda dörddən az bir zaman sapmasına səbəb olan bir sabitlik səviyyəsini bildirirnanosaniyələr20 gündən çox işlədikdən sonra.

Gələcək missiyalarda istifadə etmək üçün kifayət qədər etibarlıdır.Eric Burt, JPL missiyası üçün atom saatı fizikası və yeni məqalənin həmmüəllifi,əlavə etdi:

Ümumi qayda olaraq, bir nanosaniyənin zamanla qeyri-müəyyənliyi, təxminən bir ayaq [üçdə bir] məsafə qeyri-müəyyənliyinə uyğundur. Bəzi GPS saatları bu sabitlik səviyyəsini qorumaq üçün gündə bir neçə dəfə yenilənməlidir və bu, GPS -in yerlə ünsiyyətdən çox asılı olduğunu göstərir. Dərin Kosmik Atom Saatı bunu bir həftə və ya daha çox müddətə itələyir, beləliklə potensial olaraq GPS kimi bir tətbiqə daha çox muxtariyyət verir.

Missiya davam edir

Cənubi Kaliforniyadakı JPL, 2019 -cu ildən bəri Dərin Kosmik Atom Saatı layihəsini idarə edir. Dərin Kosmik Atom Saatı gəmidə işləyirÜmumi Atomika Orbital Test YatağıYer ətrafında orbitdə.GörəNASA-JPL, bu missiyanın irəliləməsi saatın təkmilləşdirilməsini deyil, zaman və məkanı ölçmə qabiliyyətinin yaxşılaşmasını ifadə edir. Və layihənin tərəfdarları əlavə məlumatların onu daha da təkmilləşdirə biləcəyinə inanırlar.

Layihəyə bu ilin avqustunda yekun vurulacaq, lakin onu izləyəcəkDərin Kosmik Atom Saatı-2. Bu, timekeeper -in inkişaf etmiş bir versiyası kimi xidmət edəcək və saatda uçacaqVERITASVeneraya səyahət.

Bu nümayiş, Yerdəki gündəlik naviqasiyamız üçün vacib olan kimi GPS peyk əməliyyatlarına təsir göstərə bilər. Hətta özünü idarə edən kosmik gəmilər də 2020-ci illərin ortalarında mümkün ola bilərdi. Çoxumuz texnologiyaya o qədər öyrəşmiş bir həyat yaşayırıq ki, GPS tətbiqetməsi kimi gündəlik alətləri bu qədər əlçatan edən şeyləri asanlıqla unuduruq. Bəziləri üçün bu layihə maraqlı bir xatırlatmadır.

Robert Tjoelker, JPL-də Dərin Kosmik Atom Saatı üçün həmtəsisçi dedi:

Uzun müddətdə bu texnologiya inqilabi ola bilər. Saatımızı kosmosa çıxarmaq və yaxşı işləmək böyük bir ilk addımdır. Daha uzun ömür və daha yüksək stabilliyə yönəlmiş əlavə işlər artıq üzərindədir.

Yerin üstündəki kosmosda üzən kiçik, qutulu, mavi və ağ bir kosmik gəmi, arxasında ay var.

Sənətçinin Ümumi Atomik Orbital Test Yataq gəmisində Yerin orbitindəki Dərin Kosmik Atom Saatı anlayışı. Ümumi Atom Elektromaqnit Sistemləri vasitəsilə görüntü/NASA.

Aşağı xətt: NASA -nın Dərin Kosmik Atom Saatı, Yer ətrafında fırlandığı ilk il ərzində kosmosdakı bütün digər saatlardan üstündür. Tədqiqatçıların fikrincə, saat GPS peyklərində istifadə edilən saatlardan ən az 10 qat daha sabitdir.

Mənbə: Kosmosda sıxışan ion atom saatının nümayişi

NASA vasitəsilə