НАСА підтвердило, що зараз на навколоземній орбіті включено новий атомний годинник. Запущені на ракеті SpaceX Falcon Heavy 25 червня 2019 року з Космічного центру ім. Кеннеді у Флориді, атомні годинники для глибокого космосу (DSAC) - це мініатюрні, ультраточні ртутні іонні атомні годинники, які менші за розміром і більш точні та міцні, ніж будь-які інші атомні години, раніше відправлені в космос.
Приблизно розміром з чайник, DSAC були підтверджені як активовані інженерами НАСА 23 серпня після декількох тижнів випробувань на орбіті перед включенням. Мета експерименту полягає в тому, щоб допомогти вирішити проблему космічних кораблів для місій у дальньому космосі, коли вони зможуть самостійно вирішувати власні проблеми навігації з мінімальною допомогою з Землі.
Як і на Землі, навігація в космосі заснована на використанні годинників, які повинні бути якомога більш компактними і точними. На жаль, попередні покоління атомних годинників або були занадто великими, важкими і залежали від витратних матеріалів, щоб функціонувати в космосі, або не були настільки точними або міцними, щоб їх можна було використовувати для дальніх космічних польотів.
Через ці обмеження польоти на Місяць і за його межі ґрунтувалися на двосторонньому радіозв'язку, здійснюваному мережею НАСА в глибокому космосі або іншими системами стеження в дальньому космосі. Сигнал з точною міткою часу, що генерується атомним годинником, передається з Землі, приймається зондом і ретранслюється додому. Час проходження сигналу туди і назад вимірюється за міткою часу, і можна розрахувати відстань до космічного корабля.
Це займає дуже багато часу, зменшує кількість зондів, які може обслуговувати мережа, і не підходить для зондів, які повинні обробляти дуже складні орбітальні маневри протягом короткого часу, коли сигнали для передачі сигналів в і з них займають хвилини або години з Землі. Щоб відкрити шлях до більш амбітних польотів у дальній космос, Лабораторія реактивного руху (JPL) в Пасадені, розробила DSAC.
Головна перевага DSAC у тому, що вони не залежить від витратних матеріалів для роботи - бажана риса для місій у дальньому космосі. Замість цього годинник використовує іони ртуті з частотою надтонкого переходу 40,5 ГГц. Це дозволяє DSAC встановлювати вихідну частоту кварцового генератора на майже постійну величину, обмежуючи іони електричними полями, які, в свою чергу, захищені магнітними полями і екрануванням для захисту від перешкод, включаючи температурні і магнітні коливання.
Кінцевим продуктом є атомний годинник, який відрізняється високою точністю і надійністю. Згідно з НАСА, DSAC в 50 разів точніше, ніж атомний годинник, що використовується в супутниках GPS - він втрачає всього одну секунду за 10 мільйонів років.
DSAC вже пройшли всебічні випробування на Землі і тепер буде відстежуватися протягом наступного року на наносекундному рівні, щоб визначити, наскільки добре вони працює в реальних космічних умовах.