Minulý měsíc přinesl velký pokrok v rámci přípravy prvního exempláře nové generace atomových hodin. zařízení Deep Space Atomic Clock bylo připojeno k družici Orbital Test Bed (OTB-1), na jejíž palubě se vydá na oběžnou dráhu. Ke startu by mělo dojít na konci letošního roku a nosičem má být Falcon Heavy od SpaceX – nejedná se přitom o jeho premiéru, ale až o druhou misi. Atomové hodiny postavila kalifornská Jet Propulsion Laboratory a 17. února se citlivý hardware spojil se satelitem v montážní hale společnosti Surrey Satellite Technology v coloradském městě Englewood.
Zdroj: https://www.nasa.gov/
Přehled o správném čase je kritickým faktorem při navigaci kosmických sond a jeho význam ještě vzroste u budoucích misí, které zamíří ještě dále. Nové hodiny na bázi rtuťových iontů mají být menší, lehčí a o dvě úrovně přesnější, než jakékoliv atomové hodiny, které se kdy dostaly do vesmíru. V současné době se používá tzv. dvoucestná metoda, kdy pozemní anténa vyzkouší „ping“ – pošle na sondu signál, který se hned vrátí a měřením času, který uplynul od odeslání do přijetí se vypočítá vzdálenost. Navigační týmy pak mohou tyto údaje použít pro určení dráhy kosmické sondy, případně pro naplánování korekčních zážehů.
Nové hodiny oproti tomu použijí pouze jednosměrnou cestu. Systém totiž nebude potřebovat posílat signál zpět na Zemi. Měření se budou provádět přímo na palubě, přičemž údaje zpracuje palubní navigační systém, který sám určí dráhu letu a rozhodne se, zda jsou potřeba korekce směru. Nemusí přitom jít jen o nepilotované sondy. I budoucím astronautům se bude hodit, když budou moci snadno a rychle určit svou pozici a rychlost, kdykoliv budou potřebovat.
Zdroj: https://www.nasa.gov
Nový systém zároveň odlehčí anténovému systému Deep Space Network, který zajišťuje komunikaci se sondami mimo zemské gravitační pole. Díky tomu bude moci anténa obsloužit více sond. Deep Space Atomic Clock zároveň slibuje vylepšení a zpřesnění radiových měření, která používají vědci k mapování gravitačního pole planet a zkoumání jejich atmosfér.
Samotný satelit OTB-1 si zaslouží pozornost i z jiných důvodů. Mají se na něm totiž testovat nové technologie, které by mohly být brzy nasazeny do ostrého provozu a které mohou rozšířit schopnosti nepilotovaných průzkumníků sluneční soustavy.
Zdroje informací:
https://www.nasa.gov/
http://space.skyrocket.de/
https://directory.eoportal.org/
Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/dsac_main.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/dsac_photo2.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/dsac_photo3.jpg
Jak velký je ten satelit a kam poletí, že musí použít Falcon Heavy?
Satelit bude poměrně malý (150 kg), ale na FH rozhodně nepoletí sám, právě naopak. Na palubě budou i další družice – DSX , FORMOSAT 7A, 7B, 7C, 7D, 7E, 7F, GPIM, FalconSat 6, NPSat 1, Oculus-ASR, Prox 1, LightSail B, ARMADILLO, FalconSat 7, TBEx A, TBEx B, Prometheus 2.2, Prometheus 2.4, Prometheus 2.5, Prometheus 2.6, Prometheus 2.7, Prometheus 2.8, Prometheus 2.9, Prometheus 2.10, PSat 2, BRICSat 2, TEPCE 1, TEPCE 2, CP 9 (LEO), StangSat, DOTSI, CNGB.
Toto si uz ziada skupinovu zlavu 🙂
A jak tedy budou nové hodiny pracovat? Když se prodleva signálu měří na stejných hodinách, tak tam je to dané. Ale když dorazí signál do hodin na sondě, tak ta si to přebere jak? Snad by musela znát vzájemnou rychlost a polohu Země a sama sebe….? A to právě musí zjistit podle toho signálu….. Pochopitelně mi zase něco uniká 🙂
Zatím jsem nenašel přesný popis systému, ale napadá mne, že se možná využije modulace signálu.
predpokladam, ze pozemni stanice posle kratky puls obsahujici aktualni cas a kdyz tento signal sonda prijde, spocita casovy posun a tim urci vzdalenost
To zní velmi logicky.
Ten „puls“ půjde pravděpodobně z více míst na Zemi najednou a díky tomu to jde spočítat přesně. Takhle funguje třeba i NTP protokol.
Měl jsem otázku (a co nato jiné hodinky ve vesmíru) ale docela dobrou odpověd jsem už našel v tomto dokumentu, strana 9:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/tely_dsac.pdf
Zajímavá je také strana 6 o měření gravičních slapových sil na Europě.
Díky!