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-627)
00
DNY
:
00
HOD
:
00
MIN
:
00
SEK

krátké zprávy

  • Globalstar

    Francie udělila společnosti Globalstar povolení k vypuštění a provozu 54 družic nové generace pro přímé spojení se zařízeními (D2D). Americký operátor plánuje zahájit jejich rozmísťování příští rok.

  • Firefly Aerospace

    Společnost Firefly Aerospace se zaměřuje na nové zakázky v oblasti obrany v prostoru mezi Zemí a Měsícem, zatímco americké Vesmírné síly začínají zkoumat možnosti vojenských operací za hranicemi svých tradičních oběžných drah.

  • Rocket Lab

    Americké ministerstvo obrany oznámilo podmíněný úvěrový příslib ve výši 150 milionů dolarů pro společnost Rocket Lab. Prostředky mají firmě pomoci zvýšit výrobní kapacitu a rozšířit možnosti startů její znovupoužitelné rakety Neutron.

  • Blue Origin

    Společnost Blue Origin potvrdila, že obnovení letů rakety New Glenn se odkládá na příští rok, protože pokračuje v pracích na přestavbě její startovací rampy na Cape Canaveral.

  • NASA

    NASA pokračuje v plánech na přestavbu technického modelu marsovského roveru na zařízení, které v roce 2028 zamíří na Měsíc.

  • NASA

    Úsilí NASA o vybudování lunární základny pokračovalo udělením zakázek na vývoj nové generace lunárních přistávacích modulů a také na zajištění dopravy pro některé mise.

  • CSA

    Kanadská vláda vybrala bývalého hlavního ekonoma NASA do čela kanadské kosmické agentury, která se musí vypořádat se změnami v plánech NASA na průzkum vesmíru.

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!

Pravopisnou kontrolu zajišťuje Korekthor.

Kosmonautix.cz

Vítejte na palubě

Načítám zabezpečený formulář…

Otevřít přihlášení na samostatné stránce ↗