Atominiai laikrodžiai, skirti gilioms erdvėms, atliekami orbitinės erdvės bandymuose
Erdvėje tiksli laiko nustatymo funkcija yra svarbi navigacijai. Tačiau daugelyje kosminių laivų laive nėra tikslių laikrodžių. 20 metų „NASA Jet Propulsion Laboratory“ (Pasadena, Kalifornija) toliau tobulino laikrodžius. Tai yra atominis laikrodis, skirtas gilioms erdvėms (Deep Space Atomic Clock - DSAC).
Dabar dauguma misijų turi pasikliauti antenos antena ir atominiu laikrodžiu. Antžeminės antenos siunčia siaurai orientuotus signalus į erdvėlaivį ir laukia, kol ji grįš. NASA naudoja laiko skirtumą tarp išvykimo ir atvykimo, kad apskaičiuotų laivo vietą, greitį ir kelią.
Tai yra patikimas metodas, tačiau jo veiksmingumas gali būti žymiai pagerintas. Pavyzdžiui, stotis turi laukti, kol bus grąžinamas signalas, kad jis galėtų stebėti laivą vienu metu. Savo ruožtu, erdvėlaivis taip pat yra priverstas palaukti, kol signalas pasieks, ir negali savarankiškai nuspręsti vietoje.
Navigacija gilioje erdvėje turi matuoti didžiulius atstumus, kurių tikslumas yra vienas metras ir mažiau. Radijo signalai juda šviesos greičiu, todėl jūs turite sutelkti dėmesį į nanosekundes. Atominiai laikrodžiai reguliariai susiduria su šia užduotimi Žemėje. Dabar su DSAC pagalba mes einame į kosmosą. DSAC projekto tikslas - užtikrinti tikslią būsimų NASA misijų laiko surinkimą. Su nauja technologija kosminis laivas neturės susitelkti ties dvipusiu stebėjimu, kuris žymiai padidins efektyvumą ir autonomiją. Be to, naujovės leis antžeminėms stotims vienu metu stebėti kelis palydovus netoli perkrautų zonų, pavyzdžiui, Marso.
DSAC yra pažangus mažų mažo masės atominių laikrodžių prototipas, pagrįstas gyvsidabrio jonų gaudyklės technologija. Antžeminėse stotyse atominiai laikrodžiai panašūs į šaldytuvą. DSAC pasiekia skrudintuvo parametrus ir ateityje gali užimti mažesnę formą.
Orbitoje DSAC gali naudoti JAV GPS navigacijos signalus. Demonstracija turėtų patvirtinti, kad laikrodis rodo laiko tikslumą iki dviejų nanosekundžių per dieną. Jei būsimos misijos bus sėkmingos, naujos technologijos bus naudojamos. Žemės bandymai rodo, kad DSAC bus 50 kartų stabilesnė nei šiuolaikiniai GPS laikrodžiai.
