Deep Space Atomic Clock är en ny teknik som testas av NASA som kommer att förändra människors sätt att navigera i solsystemet. Den exakta tidtagaren är avsedd att lanseras från Florida den 22 juni, 2019, ombord på en SpaceX Falcon Heavy-raket. Kredit:NASA/JPL-Caltech
NASA skickar en ny teknik till rymden den 22 juni som kommer att förändra hur vi navigerar vårt rymdskepp, även hur vi skicka astronauter till Mars och bortom. Byggd av NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, Deep Space Atomic Clock är en teknikdemonstration som kommer att hjälpa rymdfarkoster att navigera autonomt genom rymden. Inte större än en brödrost, instrumentet kommer att testas i jordens omloppsbana i ett år, med målet att vara redo för framtida uppdrag till andra världar.
Här är fem viktiga fakta att veta om NASA:s Deep Space Atomic Clock:
Det fungerar mycket som GPS
Deep Space Atomic Clock är ett syskon till atomklockorna du interagerar med varje dag på din smarta telefon. Atomklockor ombord på satelliter gör det möjligt för din telefons GPS-applikation att ta dig från punkt A till punkt B genom att beräkna var du är på jorden, baserat på den tid det tar för signalen att färdas från satelliten till din telefon.
Men rymdfarkoster har inte GPS som hjälper dem att hitta rätt i rymden; istället, navigationsteam förlitar sig på atomklockor på jorden för att fastställa platsdata. Ju längre vi reser från jorden, ju längre tid denna kommunikation tar. Deep Space Atomic Clock är den första atomklockan designad för att flyga ombord på en rymdfarkost som går utanför jordens omloppsbana, dramatiskt förbättra processen.
Det kommer att hjälpa vår rymdfarkost att navigera autonomt
I dag, vi navigerar i rymden genom att använda gigantiska antenner på jorden för att skicka signaler till rymdfarkoster, som sedan skickar dessa signaler tillbaka till jorden. Atomklockor på jorden mäter den tid det tar en signal att göra denna tvåvägsresa. Först då kan mänskliga navigatörer på jorden använda stora antenner för att tala om för rymdfarkosten var den är och var den ska gå.
Om vi vill att människor ska utforska solsystemet, vi behöver en bättre, snabbare sätt för astronauterna ombord på en rymdfarkost att veta var de är, helst utan att behöva skicka signaler tillbaka till jorden. En Deep Space Atomic Clock på en rymdfarkost skulle tillåta den att ta emot en signal från jorden och omedelbart bestämma dess plats med hjälp av ett navigationssystem ombord.
Tekniker integrerar NASA:s Deep Space Atomic Clock i satelliten som kretsar runt jorden i Orbital Test Bed, som kommer att skjutas upp på en SpaceX Falcon Heavy-raket, den 22 juni, 2019. Credit:General Atomics
Den förlorar bara en sekund på 9 miljoner år
Varje atomklocka måste vara otroligt exakt för att kunna användas för den här typen av navigering:En klocka som är avstängd med en enda sekund kan betyda skillnaden mellan att landa på Mars och att missa den flera mil. I marktester, Deep Space Atomic Clock visade sig vara upp till 50 gånger mer stabil än atomklockorna på GPS-satelliter. Om uppdraget kan bevisa detta stabilitet i rymden, det kommer att vara en av de mest exakta klockorna i universum.
Det håller exakt tid med hjälp av kvicksilverjoner
Ditt armbandsur och atomur håller tiden på liknande sätt:genom att mäta vibrationerna i en kvartskristall. En elektrisk puls skickas genom kvartsen så att den vibrerar stadigt. Denna kontinuerliga vibration fungerar som pendeln på en farfars klocka, markerar hur lång tid som har gått. Men ett armbandsur kan lätt glida av spåret med sekunder till minuter under en given period.
En atomklocka använder atomer för att bibehålla hög precision i sina mätningar av kvartsvibrationerna. Längden på en sekund mäts av frekvensen av ljus som frigörs av specifika atomer, vilket är samma i hela universum. Men atomer i nuvarande klockor kan vara känsliga för yttre magnetfält och temperaturförändringar. The Deep Space Atomic Clock använder kvicksilverjoner-färre än det belopp som normalt återfinns i två burkar tonfisk-som finns i elektromagnetiska fällor. Att använda en intern anordning för att kontrollera jonerna gör dem mindre sårbara för yttre krafter.
Den kommer att skjutas upp på en SpaceX Falcon Heavy-raket
Deep Space Atomic Clock kommer att flyga på satelliten Orbital Test Bed, som avfyras på SpaceX Falcon Heavy-raketen med omkring två dussin andra satelliter från regeringen, militära och forskningsinstitutioner. Lanseringen är inriktad på den 22 juni, 2019, klockan 20.30 PDT (11:30 EDT) från NASA:s Kennedy Space Center i Florida och kommer att vara levande strömmas på www.nasa.gov/live.
