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?

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!

křišťálová lupa

Křišťálová lupa – hlasujte pro naše stránky

sociální sítě

Přímé přenosy

Electron (The Sea God Surveys)
00
DNY
:
00
HOD
:
00
MIN
:
00
SEK

krátké zprávy

  • Lightspeed

    Zpoždění družic určených k ověření technologie pro plánovanou širokopásmovou konstelaci Lightspeed společnosti Telesat posunulo zahájení globálních služeb o tři měsíce, nově přibližně na konec druhého čtvrtletí roku 2028. Kanadský družicový operátor to oznámil 29. října.

  • FCC

    Předseda americké Federální komise pro komunikace (FCC) Brendan Carr jmenoval bývalou poradkyni FCC Courtney Reinhardovou do čela úřadu Space Bureau, který se zabývá regulací vesmírných aktivit.

  • NASA

    Představitelé NASA uvádějí, že mise SR-1 využívající elektrický pohon napájený jadernou energií by měla být stále vypuštěna koncem roku 2028, a to navzdory tomu, že zatím nejsou k dispozici podrobnější informace o jejích nákladech a časovém harmonogramu.

  • Boeing

    Americké Vesmírné síly plánují zadat společnosti Boeing zakázku bez výběrového řízení v hodnotě až 945,9 milionu dolarů na údržbu a modernizaci vojenských komunikačních družic a pozemních systémů. Jako důvod uvádějí, že Boeing vlastní proprietární technická data a software nezbytné k provedení těchto prací.

  • U.S. Space Force

    Vypuštění prvních operačních družic amerických Vesmírných sil určených ke sledování raket se nyní očekává na jaře 2027, tedy téměř o dva roky později, než se původně plánovalo. Vláda totiž zvažuje provedení dalších letových zkoušek, než se rozhodne o rozsáhlých nákupech senzorů nové generace.

  • Virgin Galactic

    Nejnovější suborbitální kosmický letoun Apeiron společnosti Virgin Galactic dorazil na kosmodrom firmy v Novém Mexiku, kde zahájí letové zkoušky. První komerční lety společnosti se však opět odsouvají, tentokrát až na rok 2027.

  • MP Space

    Australský startup MP Space získal v rámci počátečního investičního kola (seed funding) 16 milionů dolarů na rozšíření výroby standardizovaných systémů pro napájení družic a ukládání energie. Společnost, kterou založili dva bývalí inženýři Tesly, to oznámila 26. října.

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 ↗