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.
