美国宇航局正在计划向深空发射一个原子钟

肯尼迪航天中心SpaceX计划

SpaceX计划于6月22日在佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心进行一次猎鹰重型火箭发射。

深空原子钟

这次猎鹰将把一大批珍贵的货物运送到太空。比如这次的二十几颗卫星。但火箭最有趣的乘客必须是轨道试验台卫星。它的主要负载是一个实验性的,烤面包机大小的小发明,称为深空原子钟(DSAC)。如果进展顺利,那么人类未来对火星,木星及其他地方的任务可能变得更加容易, 而且成本更低。

原子钟是一种计时器,通过保持亚原子粒子以所需频率共振来工作。使用这个过程,时钟可以准确地说出时间。这是一种精确度,使我们的GPS技术成为可能。内置原子钟可帮助GPS卫星确定自身与智能手机之间的距离。有了这些信息,他们就可以确定您的行踪。

同样,NASA使用原子钟来引导人造飞船通过深空, 这被定义为“在月球轨道上或之外 ”的任何天体点。

首先,在地面站通过天线发送信号。收到此信息后,航天器会发出一个返回信号。这就是计时的用武之地。表面级原子钟告诉科学家确切地说,在输出信号和回复信息之间经过了多长时间。然后进行计算以确定飞行器的速度,轨迹和位置。与此同时,船只本身必须闲置,等待来自地球团队的导航命令。DSAC旨在简化流程。重量仅为35磅(16公斤),比目前用于指导深空任务的大型接地时钟要轻得多。事实上,它足够小,可以安装在卫星或火箭上。因此,如果该设备正常工作,未来的宇航员将不必扭动他们的拇指,直到地球发出旅行指令。借助便携式原子钟,他们可以评估自己的方位,做出更快的决策,享受一定程度的自主权。地面站也可以从这种安排中受益。目前,它们仅限于一次跟踪一个航天器,但DSAC将消除对返回信号的需求。这样就可以让车站同时跟踪多艘船只。

在地球上进行的测试发现,DSAC--利用汞离子来分辨时间 - 比你在GPS卫星上找到的任何原子钟都要准确和稳定得多。

现在,科学界正在寻找设备如何在最后的前沿中发挥作用。但是他们不会马上把它射过月球。在Falcon Heavy起飞后,DSAC将在地球轨道上停留一年,因为工程师会密切关注其进展。

“我们在使用DSAC改进深空导航和科学方面有着崇高的目标,”Todd Ely博士在2018年的NASA声明中说道。作为喷气推进实验室的一名调查员,Ely补充说,如果用于确保[GPS系统]的可用性和持续性能,那么这个小工具“可以对地球上的每个人产生真正的直接影响。”

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