Gilus kosminis atominis laikrodis, siekiant pagerinti GPS, padidinti erdvėlaivio autonomiją

NASA „Deep Space“ atominis laikrodis nuo 2019 m. Birželio veikia „General Atomics Orbital Test“ lovoje. Šioje iliustracijoje parodytas kosminis laivas Žemės orbitoje. Paskola Bendrosios atominės elektromagnetinės sistemos

Sukurtas siekiant pagerinti robotų navigacijos sistemos palydovų veikimą, technologijos demonstravimas yra reikšmingas etapas.

Erdvėlaiviai, paleisti už mūsų Mėnulio, remiasi ryšiais su žemės stotimis Žemėje, kad suprastų, kur jie eina ir kur eina. NASA giluminio kosminio atominio laikrodžio darbas suteikia šiems nuotoliniams tyrinėtojams daugiau autonomijos navigacijos srityje. Naujame straipsnyje, paskelbtame žurnale 2021 m. Birželio 30 d Gamta:, misija praneša apie pažangą jų darbe, siekiant pagerinti gebėjimą laikinai matuoti ilgą kosminių atominių laikrodžių trukmę.

Ši savybė, vadinama stabilumu, taip pat turi įtakos GPS palydovų darbui, kurie padeda žmonėms orientuotis Žemėje, todėl šis darbas taip pat gali padidinti naujos kartos GPS erdvėlaivio autonomiją.

> Susiję. Kas yra atominis laikrodis?

Norėdami apskaičiuoti tolimo erdvėlaivio trajektoriją, inžinieriai siunčia signalus iš kosmoso į Žemę և. Jie naudoja šaldytus atomo dydžio laikrodžius ant žemės, kad užregistruotų šių signalų laiką, kuriais galima tiksliai išmatuoti erdvėlaivio padėtį. Tačiau laukdami Marso ar tolimesnių vietų robotų krypties signalų, galite greitai pridėti keliasdešimt minučių ar net valandų.

Jei šie erdvėlaiviai nešiotų atominius laikrodžius, jie galėtų apskaičiuoti savo padėtį ir kryptį, tačiau laikrodžiai turėjo būti labai stabilūs. GPS palydovai turi atominius laikrodžius, kad pasiektų mūsų paskirties vietas Žemėje, tačiau norint išlaikyti reikiamą stabilumo lygį, šiuos laikrodžius reikia atnaujinti keletą kartų per dieną. Giliai kosminėms misijoms reikės stabilesnių laikrodžių.

Giliosios kosmoso atominis laikrodis Bendroji atominė elektromagnetinė sistema Orbita bandymo lova

Žvilgsnis į giluminį kosminį atominį laikrodį su bendromis atominėmis elektromagnetinėmis sistemomis erdvėlaivio „Orbital Test Bed“ vidurinėje įlankoje. Paskola: NASA

NASA „Jet Propulsion Laboratory“ laboratorijoje Pietų Kalifornijoje valdomas „Deep Space“ atominis laikrodis nuo 2019 metų birželio veikia „General Atomic“ erdvėlaivyje „Orbital Test Bed“. Naujas tyrimas skelbia, kad misijos komanda pasiekė naują ilgalaikio atominio laikrodžio stabilumo rekordą, pasiekdama daugiau nei 10 kartų didesnį atominių laikrodžių stabilumą pagal dabartinę erdvę, įskaitant GPS palydovus.

Kai skaičiuojama kiekviena nanosekundė

Visi atominiai laikrodžiai turi tam tikrą nestabilumą, dėl kurio kompensuojamas laikrodis realiuoju laiku. Jei netaisoma, poslinkis, nors ir nedidelis, greitai didėja: net ir mažas poslinkis gali turėti drastiškų padarinių, kai erdvėlaiviai plaukia.

Vienas iš pagrindinių „Gilaus kosminio atominio laikrodžio“ misijos tikslų buvo išmatuoti laikrodžio stabilumą per ilgesnį laiką, pamatyti, kaip jis keičiasi bėgant laikui. Naujame straipsnyje komanda praneša apie stabilumo lygį, kuris yra mažesnis nei keturios nanosekundės po daugiau nei 20 darbo dienų.

„Paprastai viena nanosekundžių laiko neapibrėžtis atitinka maždaug vienos kojos neapibrėžtumą“, – sakė Ericas Burtas, „JPL Mission Atomic Clock“ bendraautorius, naujo straipsnio bendraautorius. „Kad būtų išlaikytas šis stabilumo lygis, kai kuriuos GPS laikrodžius reikia atnaujinti kelis kartus per dieną, o tai reiškia, kad GPS labai priklauso nuo kontakto su žeme. „Deep Space“ atominis laikrodis jį išstumia savaitei ar ilgiau, galėdamas suteikti į GPS panašią programėlę kur kas daugiau autonomijos “.

Naujojo darbo stabilumas ir tolesni vėlavimai yra maždaug penkis kartus geresni nei komanda pranešė 2020 m. Pavasarį. Tai nėra laikrodžio atnaujinimas, bet komanda matuoja laikrodžio stabilumą. Ilgesnės funkcijos most Beveik metus papildomi duomenys leido pagerinti jų matavimo tikslumą.

NASA giluminio kosminio atominio laikrodžio

NASA giluminio kosminio atominio laikrodžio gali pakeisti giluminę kosminę navigaciją. Vienas iš pagrindinių technologijos demonstravimo reikalavimų buvo kompaktiškas dizainas. Čia parodytas visas aparatūros paketas ընդամենը tik 10 colių (25 cm) kiekvienoje pusėje. Paskola: NASA / JPL-Caltech

„Gilaus kosminio atominio laikrodžio“ misija baigsis rugpjūtį, tačiau NASA paskelbė, kad darbas su šia technologija tęsiamas. „Deep Space Atomic Clock-2“, patobulinta šiuolaikiško laikmačio versija, skraidins VERITAS (sutrumpintai – Veneros spinduliavimo, radijo mokslo, InSAR, topografijos ir spektroskopijos) į Venerą. Kaip ir jo pirmtakas, naujasis kosminis laikrodis demonstruoja technologijas, o tai reiškia, kad jo tikslas yra išplėsti kosmoso galimybes kuriant įrankius, įrangą, programinę įrangą ar panašius dalykus, kurių šiuo metu nėra. Sukūrė JPL և NASA տեխնոլոգ տեխնոլոգ :: այս այս այս :::::::::::::::: կառուց ::: կառուց :: կառուց: կառուց

Gilaus kosminio atominio laikrodžio širdis

Kompiuterio ar CAD kompiuterio tiesinio jonų gaudyklės fizikos paketo „Deep Space Atomic Clock“ „širdis“ yra šiek tiek mažesnė už du šalia esančių kvartalų cilindrus. DSAC projektas yra mažas, mažos masės atominis laikrodis, pagrįstas gyvsidabrio jonų gaudyklių technologija, kuris bus rodomas kosmose, užtikrinantis precedento neturintį stabilumą, reikalingą naujos kartos giluminės kosminės navigacijos radijo ryšiui. Paskola: NASA / JPL

„NASA pasirinktas„ Gilaus kosminio atominio laikrodžio-2 “įrenginys VERITAS kalba apie šios technologijos pažadą“, – sakė Todd Ellie, „Deep Space“ atominio laikrodžio vyriausiasis tyrėjas ir JPL projektų vadovas. „VERITAS“ siekiame pristatyti šį naujos kartos kosminį laikrodį savo ritmu, kad parodytume jo giluminės kosminės navigacijos ir mokslo galimybes.

Nuoroda. „Įstrigusio joninio atominio laikrodžio demonstravimas kosmose“ EA Burt, JD Prestage, RL Tjoelker, DG Enzer, D. Kuang, DW Murphy, DE Robison, JM Seubert, RT Wang և TA Ely, 2021 m. Birželio 30 d. Gamta:,
DOI: 10.1038 / s41586-021-03571-7:

Daugiau apie misiją:

„Deep Space“ atominis laikrodis yra erdvėlaivyje, kurį teikia „General Atomics Electromagnetic Systems“ Englewoode, Kolorado valstijoje. Ją remia STMD NASA kosminės komunikacijos misija (SCA žmogaus komunikacijos ծրագրի operacijų misija) (NASA kosminės komunikacijos programa տնօր). JPL valdo projektą.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Didelė pažanga švarios energijos kuro elementų reakcijų srityje

Žinant geležies atomų tankį ir vietos dinamiką, pasiekiamas efektyvumo lygis kuro elementų oksidacijos reakcijoje, kuri niekada nebuvo realizuota. Kreditas: Teksaso universitetas Austine /...

Astronomai atranda mažytę uolėtą planetą – tik pusę Veneros masės

Šis grafinis simbolis rodo L 98-59b, vieną iš L 98-59 35 šviesmečių sistemos planetų. Sistemoje yra keturios patvirtintos uolienų planetos, kurios gali atsirasti...

Du antihipertenziniai vaistai apsaugo nuo tos pačios širdies ligos, bet skirtingo šalutinio poveikio

Analizuojant beveik 3 milijonus pacientų, vartojusių pirmuosius kraujospūdį mažinančius vaistus, angiotenzino receptorių blokatoriai (ARB) buvo tokie pat geri kaip ir angiotenziną konvertuojančių fermentų (AKF)...

Ličio jonų akumuliatorių „įkūrėjas“ padeda savo atradimu išspręsti 40 metų senumo problemą

Ličio jonų akumuliatorių su SNS neutronais įkūrėjas patvirtino, kad katodo medžiaga (mėlyna) be ličio niobio oksido (šviesiai žalia) žymiai sumažino pirmojo ciklo energijos nuostolius...

Dirbtinis skrandžio prototipas atskleidžia skysčių virškinimo dinamiką

Iliustracija, rodanti srauto lauką ir lašelių disociaciją aplink antralinę susitraukimo bangą. Kreditas: Damien Dufour. Lašelių plyšimas rodo, kaip apatinės pilvo susitraukimo...

Newsletter

Subscribe to stay updated.