Jak prodloužit životnost kosmických atomových hodin?

To, co vypadá jako letecký snímek nějaké tajemné planety, je ve skutečnosti fotografie zkušebního skleněného povrchu pořízená skenovacím elektronovým mikroskopem. Obrázek vznikl jako součást projektu, který má za cíl prodloužit životnost atomových hodin, které představují srdce navigačních družic. Každý ostrý plazmatem vyleptaný útvar na obrázku je menší než 10 mikrometrů (zhruba setinu milimetru). Vysoce přesné atomové hodiny spoléhají na přechody mezi dvěma energetickými úrovněmi v elektronovém obalu atomu, které jsou vyvolané laserem či maserem. Přinucení atomů přeskočit z jednoho energetického stavu do druhého vyvolává emisi přidruženého mikrovlnného signálu s extrémně stabilní frekvencí.

Pokud si za příklad vezmeme konstrukci pasivního vodíkového maseru, který slouží jako hlavní hodiny na palubě každé evropské družice Galileo (a měří čas s odhadovanou odchylkou jedné sekundy za tři miliony let), je klíčovým prvkem uzavřený prostor pro plazma se skleněnou baňkou, ve které se dvouatomové molekuly vodíku rozpadají na jednotlivé atomy. Chemické leptání a další interakce mezi vodíkovým plazmatem a vnitřními stěnami skla však mohou nakonec vést k degradaci baňky a ovlivnit dlouhodobou udržitelnost procesu vybíjení. Přiložený mikroskopický snímek ukazuje výsledky s kuželovitými vzory způsobenými mechanismy leptání, které souvisejí s plazmovými efekty. Snímek byl pořízen v rámci projektu Technology Development Element agentury ESA, která v jeho rámci spolupracuje se společností Safran (dříve Orolia). Celý projekt se zabývá charakterizací těchto jevů za účelem zvýšení spolehlivosti atomových hodin pro použití v kosmickém prostoru.

Družicové navigační systémy vyžadují vysoce přesné měření času, jelikož pozici vypočítávají na základě času, který signál potřebuje k překonání vzdálenosti mezi klientem a družicí. Ve výpočtu se pak tato hodnota násobí rychlostí světla. Vylepšené verze pasivního vodíkového maseru a záložní rubidiové atomové hodiny byly navrženy pro nové družice evropského systému Galileo. Stabilita měření času je stále důležitější i pro kosmické telekomunikace, jelikož se tato činnost přesouvá na vyšší frekvence, které nabízí vyšší přenosové rychlosti. Na druhou stranu to však vyžaduje přesnou časovou synchronizaci a proto se uvažuje také o menší verzi atomových hodin.

Přeloženo z:
https://www.esa.int/

Zdroje obrázků:
https://www.esa.int/…/25392992-1-eng-GB/Micro-world_within_atomic_clock.jpg

Rubrika:

Hodnocení:

0 / 5. Počet hlasů: 0

Sdílejte tento článek:

Hlášení chyb a nepřesností
Pomozte nám článek vylepšit

Hlášení chyby

Jak prodloužit životnost kosmických atomových hodin?

Napište výsledek součtu.

Zprávu a kontaktní údaje zpřístupníme redakci a předáme autorovi článku, aby mohl hlášení vyřídit.

Další podobné články:

Komentáře:

Odběr komentářů
Upozornit
2 Komentáře
Nejstarší
Nejnovější Nejvíce hodnocený
lkral
lkral
2 let před

Pro zajímavost, jedná se o snímek z elektronového mikroskopu vyvinutého a vyrobeného v Brně 🙂 Konkrétně firmou Thermo Fisher Scientific.

Dušan Majer
Dušan Majer
2 let před
Odpověď  lkral

Díky moc, to je skvělá zpráva!

sociální sítě

Přímé přenosy

Falcon 9 (USSF-432)
00
DNY
:
00
HOD
:
00
MIN
:
00
SEK

krátké zprávy

  • Vesmírný odpad

    Na trhu se objevilo několik společností zaměřených na servis družic na oběžné dráze, které se snaží řešit rostoucí riziko kosmického odpadu. Získávání platících zákazníků však zůstává zásadní výzvou, přestože přibývá demonstrací podporovaných vládami a klíčové technologie již byly ověřeny přímo na oběžné dráze.

  • Open Cosmos

    Mezinárodní regulační orgány omezily počet družic v klíčovém spektrálním podání společnosti Open Cosmos pro její plánovanou komunikační síť na 52 družic, a to kvůli nedodržení termínů jejich vypuštění. Jde o něco málo více než čtvrtinu počtu družic, které britská společnost plánuje nasadit pro zajištění počátečních globálních služeb.

  • NOAA

    Provozovatelé komerčních meteorologických družic pozorně sledují návrh rozpočtu amerického Národního úřadu pro oceán a atmosféru (NOAA) na rok 2028 a hledají v něm náznaky, zda je agentura připravena rozšířit nákupy dat od komerčních poskytovatelů.

  • MAVEN

    Podle závěrů vyšetřování NASA byla pravděpodobnou příčinou ztráty její marsovské sondy MAVEN, k níž došlo téměř před rokem, softwarová chyba počítače a vadný gyroskop.

  • Voyager Technologies

    Společnost Voyager Technologies uvedla, že je s akvizicí společnosti Astrobotic, která vyvíjí lunární přistávací moduly, spokojena. Zároveň se připravuje na start své příští mise.

  • Špionážní družice

    Vysoce postavený představitel amerických zpravodajských služeb nastínil možnost, že budoucí špionážní družice budou navrhovány s ohledem na potřeby umělé inteligence, nikoli lidských analytiků obrazových dat.

  • ESA

    Členské státy Evropské kosmické agentury (ESA) se 15. prosince sejdou v Římě, aby rozhodly o budoucnosti evropského programu pilotovaného a robotického průzkumu vesmíru. Toto setkání se odchyluje od obvyklého tříletého cyklu ministerských konferencí ESA a poskytne ministrům příležitost k dřívější reakci na blížící se konec provozu Mezinárodní vesmírné stanice (ISS).

Zobrazit všechny krátké zprávy »

Naše podcasty

Doporučujeme

Objednejte si knihy našich autorů a nahlédněte tak do historie kosmonautiky.

Poděkování

Náš web běží spolehlivě díky perfektnímu servisu hostingu Blueboard.cz, děkujeme!

Kosmonautix.cz

Vítejte na palubě

Načítám zabezpečený formulář…

Otevřít přihlášení na samostatné stránce ↗