Deep Space Atomic Clock der NASA ist eine todsichere Möglichkeit, wie Raumschiffe sicher und autonom zu Zielen wie Mond und Mars fliegen können.
Vor den Fortschritten in der Atomuhr wurde dem Raumschiff durch Berechnung seiner Position in Bezug auf die Erde mitgeteilt, wohin es gehen soll.
Die Daten werden über ein Relaissystem gesendet, dessen Weitergabe Minuten bis Stunden dauern kann. Während dieses System für erdnahe Missionen gut funktioniert, bewegen wir uns auf eine neue Art und Weise in Richtung Weltraumprojektezum Navigieren ist erforderlich.
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Start im Juni geplant
Die Atomuhr ist eine mögliche Antwort. Die Testphase der Technologie beginnt im Juni, wenn sie ein Jahr lang mit der Rakete SpaceX Falcon Heavy in die Erdumlaufbahn gestartet wird. Sie wird streng getestet, um festzustellen, ob sie Raumfahrzeugen dabei helfen kann, sich selbst zu lokalisierenim Weltraum.
Wenn die Tests gut verlaufen, könnten die Türen zu einer Einwegnavigationsmethode geöffnet werden, die es sowohl autonomen als auch bemannten Raumfahrzeugen ermöglicht, sicher in den Weltraum zu fliegen.
"Jedes Raumschiff, das den Weltraum erforscht, wird von Navigatoren hier auf der Erde gesteuert. Die Atomuhr im Weltraum wird dies ändern, indem sie eine autonome Navigation an Bord oder ein selbstfahrendes Raumschiff ermöglicht", sagte Jill Seubert, die stellvertretende Hauptforscherin.
GPS für den Weltraum zu ungenau
GPS-Geräte und Smartphones bestimmen ihren Standort, indem sie Daten an Atomuhren auf Satelliten senden, die die Erde umkreisen. Die Position des Geräts wird durch Triangulation seiner Position in Bezug auf die Atomuhr bestimmt.
Raumfahrzeuge können kein GPS verwenden, da kleine Ungenauigkeiten große Entfernungen bedeuten können. Stattdessen verwenden sie derzeit riesige Satelliten, die ein Signal an das Raumfahrzeug senden, das es zur Erde zurückprallt.
Extrem genaue Uhren am Boden messen, wie lange das Senden und Empfangen dieser Nachricht dauert, wodurch die Navigatoren erfahren, wie weit das Raumschiff entfernt ist und wie schnell es sich bewegt.
Wie ein Echo
"Es ist genau das gleiche Konzept wie ein Echo", sagte Seubert. "Wenn ich vor einem Berg stehe und schreie, ist der Berg umso weiter entfernt, je länger es dauert, bis das Echo zu mir zurückkehrt.". "
Während das System in Betrieb ist, kann es lange dauern, bis Nachrichten gesendet und empfangen werden. Denken Sie daran, wann die Welt 14 Minuten gewartet hat, um festzustellen, ob Neugier der NASA Rover war sicher auf dem Mars gelandet?
Eine Atomuhr an Bord eines Raumfahrzeugs würde bedeuten, dass eine Nachricht von der Erde direkt an das Raumfahrzeug gesendet wird, die dann von der Borduhr gemessen wird und anhand dieser Informationen die Position bestimmt wird.
Das Raumschiff kann dann seinen Flugplan entsprechend anpassen, ohne eine Nachricht zur Erde zurücksenden zu müssen.