DIE NASA HAT GERADE IHRE DEEP SPACE ATOMIC CLOCK AKTIVIERT

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Die Deep Space Atomic Clock der NASA, die hier in der Abbildung eines Künstlers zu sehen ist, testet neue Technologien für die Navigation im Weltraum.

(Bild: © NASA)

Eine Atomuhr, die den Weg für die Erforschung des Weltraums ebnen kann, wurde erfolgreich aktiviert, bestätigte das Missionsteam der Uhr am 23. August.

Die im Juni 2019 gestartete Deep Space Atomic Clock (DSAC) der NASA befindet sich jetzt im Orbit um die Erde und ist bereit für eine einjährige Tech-Demo. Die im Jet Propulsion Laboratory der NASA entwickelte Quecksilberionen-Atomuhr könnte eines Tages autonome Raumschiffe unterstützen, die weit in den Kosmos hineinreisen.

Atomuhren messen den Abstand zwischen Objekten, indem sie festlegen, wie lange es dauert, bis ein Signal von einem Objekt zum anderen wandert. Während eine Pendeluhr beispielsweise die Zeit hält, indem sie die "Zecken" ihres Resonators zählt: ein Pendel und Zahnräder, hält eine Atomuhr die Zeit mit einem anderen Resonator: den Resonanzfrequenzen von Atomen.

GPS-Satelliten verwenden Atomuhren, um den Menschen auf der Erde die Navigation zu ermöglichen, und die NASA hofft, dass diese Atomuhr raumlose Raumschiffe zu Zielen im Weltraum führen wird. Der DSAC ist als erste Uhr konzipiert, die stabil genug ist, um die Flugbahn eines Raumfahrzeugs abzubilden, das sich in den Weltraum bewegt. Die Uhr kann auch auf dem Fahrzeug verstaut werden und ist viel kleiner als die kühlschrankgroßen Atomuhren, mit denen Navigatoren auf der Erde jetzt Raumfahrzeuge verfolgen.

Derzeit empfangen und senden Raumfahrzeuge, die mit Atomuhren navigieren, Signale an die Erde, mit denen sie ihren Standort bestimmen können. Nachdem dieses Signal zum und vom Fahrzeug zurückgeworfen wurde, erstellen die Navigatoren Navigationsanweisungen und senden sie an das Fahrzeug zurück. Dieses Hin und Her kann einige Minuten oder sogar Stunden dauern.

Ein Raumschiff mit einer eigenen Atomuhr an Bord könnte seine eigene Flugbahn berechnen und sich durch das Sonnensystem navigieren. Es müsste nicht warten, bis die Navigatoren ein Signal senden und empfangen und Anweisungen entwickeln. Der DSAC könnte nicht nur die Zeit verkürzen, sondern auch einem Raumschiff ermöglichen, größere Entfernungen von der Erde zurückzulegen, da es für die Navigation nicht auf ein erdgebundenes Team angewiesen wäre. Die Uhr ist auch 50-mal genauer als selbst die besten vorhandenen Navigationsuhren.

Nachdem diese Atomuhr aktiviert wurde, wird das Team von JPL messen, wie die Zeit auf die Nanosekunde reduziert wird. Während geringfügige Ungenauigkeiten für die Zeitmessung hier auf der Erde möglicherweise keine so große Rolle spielen, kann selbst die geringste Abweichung oder der geringste Fehler eine Flugbahn drastisch verändern. Ein Raumschiff auf dem Weg nach Merkur könnte beispielsweise wild aus der Bahn geraten und in die Sonne schlagen.

"Das Ziel des Weltraumexperiments ist es, die Deep Space Atomic Clock in den Kontext eines operativen Raumfahrzeugs zu stellen - einschließlich der Dinge, die die Stabilität und Genauigkeit einer Uhr beeinflussen - und zu prüfen, ob sie auf dem Niveau funktioniert, von dem wir glauben, dass es dies tun wird: mit um Größenordnungen stabiler als vorhandene Weltraumuhren ", sagte Navigator Todd Ely, Hauptforscher des Projekts bei JPL, sagte in einer Erklärung.

Während diese Technologie für Crewless-Raumfahrzeuge getestet wird, soll sie eines Tages Crew-Missionen in den Weltraum unterstützen. Das Team hinter der Atomuhr hofft, dass Astronauten diese Technologie nutzen können, um sich durch den Kosmos zu nie zuvor besuchten, weit entfernten Zielen zu bewegen.