Атомные часы, разработанные НАСА для дальнего космоса, успешно завершили миссию.

Разработка, направленная на улучшение навигации кораблей, заняла гораздо дольше времени, чем планировалось, но при этом побила рекорд стабильности для атомных часов в космосе.

Более двух лет Атомные часы дальнего космоса НАСА расширяют границы измерения времени в космосе. 18 сентября 2021 г. его миссия успешно завершена.

Прибор расположен на космическом корабле General Atomics Orbital Test Bed, который был запущен 25 июня 2019 г. в рамках миссии Министерства обороны по программе космических испытаний 2. Его цель: проверить возможность использования бортовых атомных часов для улучшения навигации космического корабля в глубоком космо.

В настоящее время для космических аппаратов используются атомные часы наземного базирования. Чтобы измерить траекторию полета космического корабля за пределы Луны, навигаторы используют эти хронометры, чтобы точно отслеживать, когда эти сигналы отправляются и принимаются. Поскольку навигаторы знают, что радиосигналы движутся со скоростью света (около 186 000 миль в секунду или 300 000 км в секунду), они могут использовать эти измерения времени для расчета точного расстояния, скорости и направления космического корабля.

Но чем дальше космический корабль от Земли, тем больше времени требуется для отправки и приема сигналов – от нескольких минут до нескольких часов, что значительно задерживает эти вычисления. Благодаря бортовым атомным часам, соединенным с навигационной системой, космический корабль мог немедленно рассчитать, где они находятся и куда двигается.

Созданные Лабораторией реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, Deep Space Atomic Clock - это невероятно точные атомные часы с ионами ртути, заключенные в небольшую коробку размером около 25 см с каждой стороны. Разработанные, чтобы выдержать строгие условия запуска и холодную среду с высоким уровнем излучения в космосе без ухудшения характеристик хронометража, Атомные часы Deep Space были демонстрацией технологии, предназначенной для реализации технологических нововведений и восполнения критических пробелов в знаниях.

После того, как инструмент завершил свою однолетнюю основную миссию на околоземной орбите, НАСА расширило миссию, чтобы собрать больше данных из-за его исключительной стабильности хронометража. Но до того, как 18 сентября была отключена техническая демонстрация, миссия работала сверхурочно, чтобы получить как можно больше данных в последние дни.

«Миссия «Атомные часы в глубоком космосе» имела огромный успех, и жемчужина истории состоит в том, что демонстрация технологии прошла гораздо дольше запланированного рабочего периода», - сказал Тодд Эли, главный исследователь и руководитель проекта JPL.

Данные этого новаторского инструмента помогут разработать Deep Space Atomic Clock-2, техническую демонстрацию, которая отправится на Венеру на борту космического корабля НАСА, посвященного излучающей способности Венеры, радио науке, InSAR, топографии и спектроскопии (VERITAS), когда он будет запущен к 2028 году. Первое испытание атомных часов в глубоком космосе и грандиозное достижение в области повышения автономности космических аппаратов.