Атомные часы для космических аппаратов.


Специалисты НАСА собираются отправить в космос эксперементальные атомные часы, которые предназначены для создания новой системы навигации в дальнем космическом пространстве. Сейчас разработкой и созданием  атомных часов занимаются исследователи из Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory) в Пасадене, Калифорния. Часы Deep Space Atomic Clock на ртутных ионах, DSAC,  могут отправится в космос в 2015 году на борту орбитального спутника миссии Technology Demonstration Missions (TDM). В течение одного года, пока эти часы будут находиться на орбите, ученые будут исследовать как себя ведут атомные часы в жестких условиях космоса и возможно ли вообще их применение  для космической навигации.

Сегодня для обеспечения работы системы космической навигации НАСА используют суперточные атомные часы, находящиеся на Земле. Наземная станция посылает в сторону аппарата, находящегося на орбите радосигнал, заключающий в себе метки времени. Отразившись от аппарата, сигнал возвращается на Землю и принимается наземной станцией. Используя атомные часы и метки времени радиосигнала, можно вычислить время сигнала в пути, расстояние до космического аппарата и узнать его местоположение.

Большие расстояния в космосе означают большие задержки распространения радиосигналов, которые подвергаются влиянию помех, искажениям, вызываемым разницей в относительных скоростях движения приемника и передатчика и многими другими факторами. Поэтому НАСА собираются оснастить свои космические аппараты в дальнем космосе собственными атомными часами, с помощью которых корабль будет передавать свой собственный радиосигнал, снабженный метками времени. Таким образом время нахождения радиосигнала в пути будет сокращено в два раза. Помимо прочего, космический корабль с атомными часами на борту может  принять временной радиосигнал с Земли, самостоятельно вычислить свое местоположение и выполнять  маневры, не дожидаясь команд из центра управления.

Атомные часы, разрабатываемые в JPL, должны быть достаточно точны, что бы можно было компенсировать искажения, производимые искривлениями гравитационных полей и эффектами искажения времени в результате релятивистского движения. Находящийся в лаборатории прототип космических часов ошибается на одну миллионную долю секунды в каждые 10 дней. По сравнению с точнейшими образцами атомных часов на Земле, такая точность является очень низкой, но специалистам JPL пришлось идти на компромисс, что бы добиться небольших размеров созданного устройства. Данные атомные часы являются самыми компактными и более легкими, чем любые подобные когда-либо созданные устройства.

НАСА планировали отправить новые атомные часы в космос на борту спутника Iridium NEXT, который отправиться на орбиту в этом году. Но произошло перераспределение приоритетов полезного груза указанного спутника, и места для часов там не осталось. Представители НАСА ищут другой космический  аппарат, который может стать временным "домом" атомных часов, и согласно планам, отправка часов в космос должна произойти не позднее 2015 года.

Есть дополнительная информация тел: (3012)277-200