Ατομικό ρολόι για πλοήγηση στο βαθύ διάστημα

Εδώ και 20 χρόνια το Jet Propulsion Laboratory της NASA προσπαθεί να τελειοποιήσει ένα ρολόι το οποίο θα παίξει σημαντικό ρόλο στην εξερεύνηση του διαστήματος. Το Deep Space Atomic Clock ή DSAC είναι λοιπόν σχεδόν έτοιμο και η NASA θα το δοκιμάσει αργότερα μέσα στη χρονιά. Το DSAC είναι ένα μικρό, ελαφρύ ατομικό ρολόι βασισμένο σε τεχνολογία παγίδευσης ιόντως υδραργύρου και έχει το μέγεθος μιας τετραπλής τοστιέρας, ενώ υπάρχουν σχέδια για περαιτέρω σμίκρυνση. Θα εκτοξευθεί για πρώτη φορά με το Orbital Test Bed διαστημικό σκάφος αργότερα μέσα στη χρονιά. Στόχος της NASA είναι να διατηρήσει ακρίβεια 0.3 nanosecond. 

Η πλοήγηση στο διάστημα σήμερα γίνεται με ατομικά ρολόγια στο έδαφος. Τα διαστημικά σκάφη στέλνουν από τις κεραίες τους το σήμα στη Γη, το οποίο επιστρέφει στα σκάφη. Μετρώντας τη διαφορά χρόνου μεταξύ της αποστολής και της λήψης του σήματος, υπολογίζεται η ταχύτητα του σκάφους, η θέση του και η τροχιά του. Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται χρόνια τώρα και ενώ είναι αξιόπιστη, η NASA πιστεύει πως μπορεί να την κάνει πιο αποδοτική.

Εφόσον ο σταθμός εδάφους πρέπει να περιμένει το σήμα του διαστημικού σκάφους, αυτό σημαίνει πως μπορεί να παρακολουθεί μόνο ένα σκάφος τη φορά. Με τη σειρά του το σκάφος δεσμεύεται από το χρόνο που κάνει να έρθει το σήμα από τη Γη για να πάρει αποφάσεις για την πλοήγησή του, αντί να τις παίρνει το πλήρωμα σε πραγματικό χρόνο.

Το DSAC υπόσχεται πως οι μελλοντικές αποστολές θα έχουν το δικό τους ατομικό ρολόι και δε θα χρειάζεται να βασίζονται στην επικοινωνία τους με τη Γη. Το σήμα από τη Γη θα είναι αρκετό για να υπολογιστεί νέα πορεία, χωρίς να χρειάζεται να στείλει και αυτό και να περιμένει εντολές. Έτσι οι μελλοντικές αποστολές θα επιτρέψουν στους σταθμούς εδάφους να παρακολουθούν πολλαπλά σκάφη, ενώ με τη σειρά τους τα πληρώματα των σκαφών θα μπορούν να αφοσιωθούν στην αποστολή αντί για τη συνεχή ρύθμιση της θέσης τους ή των κεραιών τους.