Deep Space Atomic Clock bereit für ihren Weltraumaufenthalt NASA
Im Juni 2019 hat die National Aeronautics and Space Administration NASA a Instrument in Toaster-Ofengröße an Bord der Falcon X Heavy-Rakete von SpaceX. Zwei Jahre späterErgebnisse aus den Versuchendie mit dem Instrument durchgeführt wurden, wurden veröffentlicht, die möglicherweise die Art und Weise, wie wir in Zukunft im Weltraum reisen, verändern könnten.
Raumsonden, die von der Erde aus gestartet wurden, können ihre Position im Weltraum derzeit nicht selbst bestimmen. Um zu wissen, wo sie sich befinden, müssen sie zuerst Signale von der Erde empfangen, die sie dann zurückprallen lassen. Die Signale werden dann auf der Erde und speziell zurück empfangenentworfene Uhren berechnen dann die Zeit, die die Signale für den Rückweg benötigen. Basierend auf der berechneten Zeit wird der Ort der Sonde bestimmt und dann an die Sonde zurückgemeldet.
Die speziell entwickelten Uhren, die Atomuhren genannt werden, sind so groß wie Kühlschränke und super präzise in der Zeitmessung. Aber diese großen Uhren auf menschlichen Missionen zu tragen ist umständlich. Außerdem ist das Senden von Signalen zeitaufwändig. Eine Hin- und Rückfahrtauf ein Signal zum Mars dauert ca. 40 Minuten. Man kann sich das schmerzhafte Warten beim Abdriften im Weltraum nur vorstellen.
Um dieses potenzielle Problem zu überwinden, hat die NASA die Größe der Atomuhr verkleinert und beschlossen, sie im Weltraum zu testen. Nachdem die FalconX die Uhr in ihre Umlaufbahn gebracht hatte, NASA hat es aktiviert und begann, sie mit einer anderen Atomuhr am Boden zu vergleichen. Nachdem die NASA die Ergebnisse über ein Jahr lang verglichen hatte, stellte die NASA fest, dass die Atomuhr im Weltraum um 26 Pikosekunden pro Tag von der auf dem Boden abdriftete. Dies ist vergleichbar mit der beobachteten Driftin anderen bodengestützten Atomuhren. Es war auch 10-mal stabiler als Uhren, die auf GPS-Satellitensystemen verwendet werden.
Zukünftig müssten Raumfahrzeuge, die diese toasterofengroße Atomuhr tragen, Signale hin und her senden, um ihren Standort zu bestimmen. Stattdessen würde sie nur ein Signal von der Erde empfangen und ihren eigenen Standort mithilfe der Bord-Atomuhr berechnen.Dies wäre, als hätte man ein eigenes GPS, mit dem man im Weltraum navigieren könnte.
Letztes Jahr haben Wissenschaftler in Deutschland eine genauere nukleare Uhr. Es verbraucht jedoch mehr Energie als Atomuhren.