9.7 C
Brussel
Vrydag, Maart 29, 2024
NuusDeep Space Atomic Clock om GPS te verbeter, ruimtetuig-outonomie te verhoog

Deep Space Atomic Clock om GPS te verbeter, ruimtetuig-outonomie te verhoog

VRYWARING: Inligting en menings wat in die artikels weergegee word, is dié van diegene wat dit vermeld en dit is hul eie verantwoordelikheid. Publikasie in The European Times beteken nie outomaties onderskrywing van die siening nie, maar die reg om dit uit te druk.

VRYWARINGVERTALINGS: Alle artikels op hierdie webwerf word in Engels gepubliseer. Die vertaalde weergawes word gedoen deur 'n outomatiese proses bekend as neurale vertalings. As jy twyfel, verwys altyd na die oorspronklike artikel. Dankie vir die begrip.

Deep Space Atoomhorlosie illustrasie

NASA se Deep Space Atomic Clock werk sedert Junie 2019 aan boord van die General Atomics Orbital Test Bed-satelliet. Hierdie illustrasie wys die ruimtetuig in 'n wentelbaan om die aarde. Krediet: General Atomics Electromagnetic Systems

Ontwerp om navigasie vir robotverkenners en die werking van GPS-satelliete te verbeter, rapporteer die tegnologiedemonstrasie 'n belangrike mylpaal.

Ruimtetuie wat verby ons Maan waag, maak staat op kommunikasie met grondstasies op Aarde om uit te vind waar hulle is en waarheen hulle op pad is. NASA se Deep Space Atomic Clock werk daaraan om daardie verafgeleë ontdekkingsreisigers meer outonomie te gee wanneer hulle navigeer. In 'n nuwe artikel wat op 30 Junie 2021 in die joernaal gepubliseer is Aard, die sending rapporteer vordering in hul werk om die vermoë van ruimte-gebaseerde atoomhorlosies te verbeter om tyd konsekwent oor lang tydperke te meet.

Hierdie kenmerk, bekend as stabiliteit, beïnvloed ook die werking van GPS-satelliete wat mense help om op Aarde te navigeer, so hierdie werk het ook die potensiaal om die outonomie van die volgende generasie GPS-ruimtetuie te verhoog.

Verwante: Wat is 'n atoomklok?

Om die trajek van 'n verafgeleë ruimtetuig te bereken, stuur ingenieurs seine van die ruimtetuig na die aarde en terug. Hulle gebruik yskas-grootte atoomhorlosies op die grond om die tydsberekening van daardie seine aan te teken, wat noodsaaklik is om die ruimtetuig se posisie presies te meet. Maar vir robotte op Mars of meer afgeleë bestemmings, kan wag vir die seine om die reis te maak vinnig tot tien minute of selfs ure optel.

As daardie ruimtetuie atoomhorlosies gedra het, kon hulle hul eie posisie en rigting bereken, maar die horlosies sal hoogs stabiel moet wees. GPS-satelliete dra atoomhorlosies om ons te help om by ons bestemmings op Aarde uit te kom, maar daardie horlosies benodig verskeie kere per dag opdaterings om die nodige vlak van stabiliteit te handhaaf. Diep ruimte missies sal meer stabiele ruimte-gebaseerde horlosies vereis.

Deep Space Atoomklok Algemene Atomics Elektromagnetiese Stelsels Orbitale Toetsbed

'n Kykie van die Deep Space Atomic Clock in die middelste baai van die General Atomics Electromagnetic Systems Orbital Test Bed-ruimtetuig. Krediet: NASA

Die Deep Space Atomic Clock, wat deur NASA se Jet Propulsion Laboratory in Suid-Kalifornië bestuur word, werk sedert Junie 2019 aan boord van General Atomic se Orbital Test Bed-ruimtetuig. Die nuwe studie berig dat die sendingspan 'n nuwe rekord vir langtermyn atoomklokstabiliteit in ruimte, wat meer as 10 keer die stabiliteit van huidige ruimte-gebaseerde atoomhorlosies bereik, insluitend dié op GPS-satelliete.

Wanneer elke nanosekonde tel

Alle atoomhorlosies het 'n mate van onstabiliteit wat lei tot 'n afwyking in die klok se tyd teenoor die werklike tyd. As dit nie reggestel word nie, neem die verskuiwing, alhoewel dit min is, vinnig toe, en met ruimtetuignavigasie kan selfs 'n klein verskuiwing drastiese gevolge hê.

Een van die sleuteldoelwitte van die Deep Space Atomic Clock-sending was om die horlosie se stabiliteit oor langer en langer tydperke te meet, om te sien hoe dit met tyd verander. In die nuwe referaat rapporteer die span 'n vlak van stabiliteit wat lei tot 'n tydsafwyking van minder as vier nanosekondes na meer as 20 dae van operasie.

"As 'n algemene reël stem 'n onsekerheid van een nanosekonde in tyd ooreen met 'n afstandsonsekerheid van ongeveer een voet," sê Eric Burt, 'n atoomhorlosikus vir die sending by JPL en mede-outeur van die nuwe artikel. “Sommige GPS-horlosies moet verskeie kere per dag opgedateer word om hierdie vlak van stabiliteit te handhaaf, en dit beteken GPS is baie afhanklik van kommunikasie met die grond. Die Deep Space Atomic Clock stoot dit uit na 'n week of meer, en gee dus potensieel 'n toepassing soos GPS baie meer outonomie.

Die stabiliteit en daaropvolgende tydsvertraging wat in die nuwe koerant gerapporteer word, is ongeveer vyf keer beter as wat die span in die lente van 2020 berig het. Dit verteenwoordig nie 'n verbetering in die klok self nie, maar in die span se meting van die klok se stabiliteit. Langer bedryfsperiodes en byna 'n volle jaar se bykomende data het dit moontlik gemaak om die akkuraatheid van hul meting te verbeter.

NASA se Deep Space Atomic Clock

NASA se Deep Space Atomic Clock kan diepruimtenavigasie 'n rewolusie veroorsaak. Een sleutelvereiste vir die tegnologiedemonstrasie was 'n kompakte ontwerp. Die volledige hardewarepakket word hier gewys en is slegs ongeveer 10 duim (25 sentimeter) aan elke kant. Krediet: NASA/JPL-Caltech

Die Deep Space Atomic Clock-sending sal in Augustus eindig, maar NASA het aangekondig dat werk aan hierdie tegnologie voortgaan: die Deep Space Atomic Clock-2, 'n verbeterde weergawe van die nuutste tydhouer, sal op die VERITAS vlieg (kort vir Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography, and Spectroscopy) sending na Venus. Soos sy voorganger, is die nuwe ruimtehorlosie 'n tegnologiedemonstrasie, wat beteken dat sy doelwit is om vermoëns in die ruimte te bevorder deur instrumente, hardeware, sagteware of dergelike te ontwikkel wat nie tans bestaan ​​nie. Gebou deur JPL en befonds deur NASA se Space Technology Mission Directorate (STMD), kan die ultra-akkurate kloksein wat met hierdie tegnologie gegenereer word, help om outonome ruimtetuignavigasie moontlik te maak en radiowetenskaplike waarnemings op toekomstige missies te verbeter.

Deep Space Atomic Clock Heart

’n Rekenaargesteunde ontwerp, of CAD, tekening van die lineêre ioonval van die horlosie – die “hart” van die Deep Space Atomic Clock se fisikapakket – is effens kleiner as twee rolle kwarte wat langs mekaar gelê is. Die DSAC-projek is 'n klein, laemassa-atoomhorlosie gebaseer op kwik-ioonvaltegnologie wat in die ruimte gedemonstreer sal word, wat ongekende stabiliteit verskaf wat nodig is vir die volgende generasie diepruimtenavigasie en radiowetenskap. Krediet: NASA/JPL

“NASA se keuse van Deep Space Atomic Clock-2 op VERITAS spreek tot hierdie tegnologie se belofte,” sê Todd Ely, Deep Space Atomic Clock-hoofondersoeker en projekbestuurder by JPL. "Op VERITAS poog ons om hierdie volgende generasie ruimteklok deur sy pas te sit en sy potensiaal vir diepruimtenavigasie en wetenskap te demonstreer."

Verwysing: "Demonstrasie van 'n vasgevang-ioon atoomklok in die ruimte" deur EA Burt, JD Prestage, RL Tjoelker, DG Enzer, D. Kuang, DW Murphy, DE Robison, JM Seubert, RT Wang en TA Ely, 30 Junie 2021, Aard.
DOI: 10.1038/s41586-021-03571-7

Meer oor die missie

Die Deep Space Atomic Clock word aangebied op 'n ruimtetuig wat verskaf word deur General Atomics Electromagnetic Systems van Englewood, Colorado. Dit word geborg deur STMD se Tegnologie Demonstrasie Sending-program geleë by NASA se Marshall Space Flight Centre in Huntsville, Alabama, en NASA se Space Communications and Navigation (SCaN) program binne NASA se Human Exploration and Operations Mission Direktoraat. JPL bestuur die projek.

- Advertensie -

Meer van die skrywer

- EKSKLUSIEWE INHOUD -kol_img
- Advertensie -
- Advertensie -
- Advertensie -kol_img
- Advertensie -

Moet lees

Jongste artikels

- Advertensie -