I omloppsbana för en atomur baserad på laserkyld 87 Rb -atomer. Principen och strukturen för rymdkylatomklockan (CAC). Fångstzonen är en magneto-optisk fälla (MOT) med en vikt design. Ringförfrågningshåligheten används för mikrovågsfältet för att förhöra de kalla atomerna. I detekteringszonen, kalla atomer i båda hyperfina tillstånden detekteras. Klocksignalen erhålls genom att mata felsignalen till mikrovågskällans frekvens. Kreditera: Naturkommunikation (2018). DOI:10.1038/s41467-018-05219-z
Ett team av forskare vid Chinese Academy of Sciences har framgångsrikt drivit en kall atomur i rymden under en period av 15 månader. I deras tidning publicerad i tidningen Naturkommunikation , gruppen beskriver hur de lyckades med att uppnå den svåra uppgiften.
Kalla atomur håller tiden genom att mäta atomoscillationer i fritt fall (så att ingen störning uppstår). De är kyliga, som namnet antyder, till nästan absolut noll med laser, vilket gör dem mer exakta. Det skulle vara bekvämt för forskare att ha en kall atomur i rymden - det skulle möjliggöra mätning av tiden mer exakt för sådant som GPS -applikationer. Men rymden utgör utmaningar som inte finns på jorden, inklusive apparatens storlek och vikt - båda är till en premie på rymdfarkoster. Det gäller också att skydda klockan från kosmisk strålning. Sådana vägspärrar har förhindrat användning av dessa klockor i rymden, tills nu.
I denna nya insats, forskarna rapporterar att de framgångsrikt har kört en kall atomur ombord på ett jordbana fordon-rymdstationen Tiangong-2 Chinse. De rapporterar vidare att de kört klockan i 15 månader, och under den tiden, de uppnådde en frekvensstabilitet på 3,0 x 10 −13 τ −1/2 .
Klockan som teamet använde var innesluten i tre lager mu-metall och hölls vid ett tryck på 10 -12 atmosfärer. Servomotorerna som används för att stabilisera trycket var också avskärmade för att förhindra störningar från deras magnetfält. Inuti enheten var en fälla som isolerade 50 miljoner rubidium-87 atomer som hölls stadigt av mikrovågor och laserpulser. Mätning gjordes med hjälp av interferometri.
Forskarna föreslår att liknande rymdbaserade klockor kan användas både för metrologi och för att testa principer för allmän relativitet och andra grundläggande fysikkonstanter.
© 2018 Phys.org
