Розробка, спрямована на поліпшення навігації кораблів, зайняла набагато довше часу ніж планувалося, але при цьому побила рекорд стабільності для атомного годинника в космосі.

Більше двох років Атомний годинник далекого космосу НАСА розширюють межі вимірювання часу у космосі. 18 вересня 2021 року його місія успішно завершена.

Прилад розміщений на космічному кораблі General Atomics Orbital Test Bed, який був запущений 25 червня 2019 року в рамках місії Міністерства оборони за програмою космічних випробувань 2. Його мета: перевірити можливість використання бортового атомного годинника для поліпшення навігації космічного корабля в глибокому космосі. 

В даний час для космічних апаратів використовуються атомний годинник наземного базування. Щоб виміряти траєкторію польоту космічного корабля за межі Місяця, навігатори використовують ці хронометри, щоб точно відстежувати, коли ці сигнали відправляються і приймаються. Оскільки навігатори знають, що радіосигнали рухаються зі швидкістю світла (близько 186 000 миль за секунду або 300 000 км за секунду), вони можуть використовувати ці вимірювання часу для розрахунку точного відстані, швидкості і напрямку руху космічного корабля.

Але чим далі космічний корабель від Землі, тим більше часу потрібно для відправки і прийому сигналів - від декількох хвилин до декількох годин, що значно затримує ці обчислення. Завдяки бортовим атомним годинником, сполученим з навігаційною системою, космічний корабель міг негайно розрахувати, де він знаходиться і куди рухається.

Створені Лабораторією реактивного руху НАСА в Південній Каліфорнії, Deep Space Atomic Clock - це неймовірно точний атомний годинник з іонами ртуті, укладені в невелику коробку розміром близько 25 см з кожного боку. Розроблені, щоб витримати суворі умови запуску і холодне середовище з високим рівнем випромінювання в космосі без погіршення характеристик хронометражу, Атомний годинник Deep Space були демонстрацією технології, призначеної для реалізації технологічних нововведень і заповнення критичних прогалин в знаннях.

Після того, як інструмент завершив свою однорічну основну місію на навколоземній орбіті, НАСА розширило місію, щоб зібрати більше даних через його виняткової стабільності хронометражу. Але до того, як 18 вересня була відключена технічна демонстрація, місія працювала понаднормово, щоб отримати якомога більше даних в свої останні дні.

«Місія «Атомний годинник в глибокому космосі» мала шалений успіх, і перлина історії полягає в тому, що демонстрація технології пройшла набагато довше запланованого робочого періоду», - сказав Тодд Елі, головний дослідник і керівник проекту JPL.

Дані цього новаторського інструменту допоможуть розробити Deep Space Atomic Clock-2, технічну демонстрацію, яка відправиться на Венеру на борту космічного корабля НАСА, присвяченого випромінювальної здатності Венери, радіо науці, InSAR, топографії та спектроскопії (VERITAS), коли він буде запущений до 2028 року. Перше випробування атомного годинника в глибокому космосі і грандіозне досягнення в області підвищення автономності космічних апаратів.