ساعت اتمی جدید ناسا در فضا

ناسا| در ساعت اتمی دیپ اسپیس ناسا از یک نوسان‌ساز کریستال کوارتز به همراه اتم‌ و یون‌های جیوه برای اندازه‌گیری فواصل دور با دقت بالا استفاده شده است.

ناسا به‌تازگی یک ساعت اتمی شگفت‌انگیز را سوار بر موشک فالکون هوی اسپیس‌ایکس به فضا ارسال کرد. محموله سازمان فضایی امریکا به عنوان ماموریتی نمایشی درون مدار قرار گرفته است و قصد دارد نحوه اکتشاف فضا به دست انسان را متحول کند.

ساعت اتمی دیپ اسپیس که به دست آزمایشگاه پیش‌رانش جت توسعه یافته، نسبت به ساعت‌های اتمی مورد استفاده روی زمین و همچنین نسخه‌هایی که هم‌اکنون روی ماهواره‌های مختلف نظیر انواع ارایه‌دهنده GPS نصب شده‌اند، مدلی ارتقایافته و آماده کار در فضا به‌شمار می‌آید.

ناسا در بیانیه‌ای گفت ساعت اتمی جدیدش ناوبری فضاپیماها به سمت اجرام دوردست نظر مریخ را خودکارتر می‌کند. دانشمندان امیدوار هستند با به‌کارگیری ساعت اتمی دیپ اسپیس، به دقت بالایی در تعیین موقعیت فضاپیما دست یابند. این مساله به فضاپیما امکان خواهد داد تا متکی به خود و بدون برقراری ارتباط چندان با زمین، درون اعماق فضا سفر کند. به‌گفته ناسا، ساعت اتمی جدید، پیشرفتی بزرگ در نحوه ناوبری کنونی فضاپیماها رقم خواهد زد.

اما نحوه عملکرد ساعت اتمی دیپ اسپیس چگونه است؟ اخترشناسان درحال حاضر از ساعت‌ها برای ناوبری در فضا استفاده می‌کنند و بدین منظور سیگنالی را به فضاپیما می‌فرستند که به زمین بازگردانده می‌شود. زمانی‌که در رفت و برگشت این سیگنال سپری می‌شود، فاصله فضاپیما از زمین را به دانشمندان می‌گوید. از آنجا که سیگنال با سرعت نور سفر می‌کند؛ دانستن فاصله فضاپیما تنها به یک محاسبه ساده نیاز دارد. دانشمندان با ارسال سیگنال‌های متعدد در طول زمان، می‌توانند مسیر فضاپیما، یعنی محلی که در آن بود و نقطه‌ای که بدان خواهد رفت را محاسبه کنند.

اما به‌گفته ناسا، به‌منظور اطلاع از موقعیت فضاپیما با حاشیه خطای بسیار پایین، اخترشناسان به ساعت‌های بسیار دقیقی نیاز دارند که بتوانند تا میلیاردم ثانیه را اندازه‌گیری کنند. آنها همچنین نیازمند ساعت‌هایی هستند که به‌شدت پایدار باشند. در اینجا، «پایداری» به نحوه اندازه‌گیری پیوسته یک واحد از زمان توسط ساعت اشاره دارد. ممکن است تصور کنید که ساعت‌ها همیشه طول یکسانی از زمان را به عنوان یک «ثانیه» اندازه می‌گیرند؛ اما ساعت‌ها تمایل دارند که کشیده شوند و به‌تدریج زمان‌های طولانی و طولانی‌تری را به عنوان یک ثانیه نشان دهند. اخترشناسان برای اندازه‌گیری موقعیت فضاپیما در فضای دوردست، نیاز به این دارند که ساعت‌های اتمی‌شان آنچنان پایدار باشند که دقت بسیار بالایشان را در طول روزها و هفته‌ها از دست ندهند.