Nasa Mažytis Naujas Atominis Laikrodis Galėjo Leisti Kosminiams Laivams Nuvažiuoti Save Gilumoje

{h1}

Nasa įjungė naują, ypač tikslų, kosminiu būdu sukurtą atominį laikrodį, kurį agentūra tikisi, kad vieną dieną sudarys naujos kartos kosminių tyrimų technologijų pagrindas.

Iliustracijoje pavaizduotas „Deep Space“ atominis laikrodis, esantis orbitoje.

Iliustracijoje pavaizduotas „Deep Space“ atominis laikrodis, esantis orbitoje.

NASA įjungė naują, ypač tikslų, kosminiu būdu sukurtą atominį laikrodį, kurį agentūra tikisi, vieną dieną padės kosminiams laivams nuvažiuoti per gilią kosmosą, nepasikliaunant žemėje esančiais laikrodžiais.

Jis vadinamas Deep Space Atomic Clock (DSAC) ir veikia matuojant gyvsidabrio jonų, įstrigusių jo mažame rėme, elgesį. Orbita jau buvo nuo birželio mėnesio, tačiau pirmą kartą buvo sėkmingai suaktyvinta rugpjūčio 23 d. Tai visai nėra žvali - tiesiog pilka dėžutė maždaug keturių riekelių skrudintuvo dydžio ir pilna laidų, pasakoja Jill Seubert, kosmoso inžinierius ir vienas projekto lyderių NASA, pasakojo „WordsSideKick.com“. Tačiau ta maža reikšmė yra taškas: Suebert ir jos kolegos siekia sukonstruoti pakankamai mažą laikrodį, kurį būtų galima pakrauti į bet kurį erdvėlaivį, ir pakankamai tikslų, kad vadovautų sudėtingiems manevrams gilioje erdvėje be jokių šaldytuvo dydžio pusbrolių įvesties Žemėje.

Jums reikia tikslaus laikrodžio, kad surastumėte kelią aplink kosmosą, nes jis didelis ir tuščias. Yra keletas orientyrų, pagal kuriuos galima įvertinti jūsų padėtį ar greitį, ir dauguma jų yra per toli, kad galėtumėte pateikti tikslią informaciją. Taigi, Seuberto teigimu, kiekvienas sprendimas apversti laivą ar sudeginti jo variklius prasideda trimis klausimais: kur aš esu? Kaip greitai juda? O kuria linkme?

Susijęs: 18 didžiausių neišspręstų paslapčių fizikoje

Geriausias būdas atsakyti į tuos klausimus yra pažvelgti į objektus, į kuriuos atsakymai jau žinomi, pavyzdžiui, radijo siųstuvus Žemėje arba GPS palydovus, einančius po žinomus orbitos takus per kosmosą. Išsiųskite signalą šviesos greičiu tiksliai nurodytu laiku taške A ir išmatuokite, kiek laiko reikia nuvykti iki taško B. Tai nurodo atstumą tarp A ir B. Atsiųskite dar du signalus iš dar dviejų vietų, ir jūs turėsite pakankamai informacijos išsiaiškinti, kur taškas B yra trimatėje erdvėje. (Štai kaip veikia jūsų telefone esanti GPS programinė įranga: nuolat tikrindami skirtingų orbitų palydovų skleidžiamų parašų minutinius skirtumus.)

Naršyti erdvėje NASA šiuo metu remiasi panašia, bet ne tokia tikslia sistema, sakė Seubertas. Didžioji dalis atominių laikrodžių ir transliavimo įrangos yra Žemėje, ir jie kartu sudaro tai, kas vadinama „Deep Space Network“. Taigi NASA paprastai negali apskaičiuoti erdvėlaivio padėties ir greičio iš trijų šaltinių vienu ypu. Vietoj to, agentūra naudoja daugybę matavimų, nes tiek Žemė, tiek erdvėlaivis bėgant laikui juda per kosmosą, kad išsiaiškintų erdvėlaivio kryptį ir padėtį.

Kad erdvėlaivis žinotų, kur jis yra, jis turi gauti signalą iš „Deep Space Network“, apskaičiuoti laiką, per kurį signalas atkeliavo, ir naudoti šviesos greitį atstumui nustatyti. “Norėdami tai padaryti labai tiksliai, jūs turime sugebėti kiek įmanoma tiksliau išmatuoti tuos laikus - siunčiamo ir gaunamo signalo laikus. Ir vietoje, kai mes siunčiame šiuos signalus iš savo giluminio kosmoso tinklo, turime atominius laikrodžius, kurie yra labai tikslūs. ir tikslus “, - sakė Seubertas. "Iki šiol mūsų turimi laikrodžiai yra pakankamai maži ir mažai galingi, kad galėtų skraidyti erdvėlaivyje. Jie yra vadinami ultragarsiniais osciliatoriais, o tai yra visiškas netinkamas skelbimas. Jie nėra ultradetalūs. Jie įrašo tą signalą - gautas laikas, tačiau tai labai mažas tikslumas “.

Paveiksle pavaizduoti darbuotojai, rengiantys DSAC prieš tai

Paveiksle pavaizduoti darbuotojai, rengiantys DSAC prieš tai

Kadangi vietos duomenys erdvėlaivyje yra tokie nepatikimi, išsiaiškinti, kaip plaukti - pavyzdžiui, kada įjungti stūmiklį ar pakeisti trasą - yra daug sudėtingiau ir tai reikia padaryti Žemėje. Kitaip tariant, žmonės Žemėje vairuoja erdvėlaivį iš šimtų tūkstančių ar milijonų mylių.

"Bet jei jūs labai tiksliai galėtumėte tą signalą, gautą laive, įrašyti naudodami atominį laikrodį, dabar jūs turite galimybę surinkti visus šiuos stebėjimo duomenis laive ir suprojektuoti savo kompiuterį ir radiją taip, kad erdvėlaivis galėtų vairuoti pats". Ji pasakė.

NASA ir kitos kosmoso agentūros anksčiau į kosmosą buvo įdėjusios atominius laikrodžius. Visas mūsų GPS palydovų parkas turi atominius laikrodžius. Tačiau didžiąja dalimi jie yra pernelyg netikslūs ir nerūpestingi ilgalaikiam darbui, sakė Seubertas. Aplinka kosmose yra daug šiurkštesnė nei Žemės laboratorijoje. Temperatūra kinta, kai laikrodžiai pereina į saulės spindulius. Spinduliuotės lygis kyla aukštyn ir žemyn.

„Tai yra gerai žinoma skrydžių iš kosmoso problema, todėl mes dažniausiai siunčiame su radiacija užgrūdintas dalis, kurias mes pademonstravome, kad jos gali veikti skirtingose ​​radiacijos vietose su panašiais pasirodymais“, - sakė ji.

Bet radiacija vis tiek keičia elektronikos veikimo principą. Ir šie pokyčiai daro įtaką jautriems įrenginių atominiams laikrodžiams, kuriais matuojamas laikas, praleidžiantis laiką, grasindami, kad atsiras netikslumų. Kelis kartus per dieną, pažymėjo Seubertas, karinės oro pajėgos įkelia GPS palydovų laikrodžių pataisas, kad jos nesikirstų su žemės paviršiaus laikrodžiais.

Jos teigimu, DSAC tikslas yra sukurti sistemą, kuri būtų ne tik nešiojama ir pakankamai paprasta, kad ją būtų galima įdiegti į bet kurį erdvėlaivį, bet ir pakankamai tvirta, kad galėtų veikti kosmose ilgą laiką nereikalaujant nuolatinių pakeitimų iš Žemės esančių komandų.

Be to, kad būtų galima tiksliau naršyti giluminiame kosmose naudojant žemės signalus, toks laikrodis vieną dieną gali leisti astronautams, esantiems tolimose nuolaidose, apkeliauti taip, kaip mes darome su savo žemėlapių įrenginiais Žemėje, sakė Seubertas. Nedidelis palydovų, aprūpintų DSAC prietaisais, parkas galėtų skrieti aplink Mėnulį ar Marsą, veikdamas vietoje žemiškų GPS sistemų, ir šiam tinklui nereikėtų taisyti kelis kartus per dieną.

Jos teigimu, DSAC ar panašūs įrenginiai gali vaidinti svarbų vaidmenį navigacijos sistemose „pulsar“, kurios sektų laiką, pavyzdžiui, šviesos sklidimą iš kitų žvaigždžių sistemų, kad erdvėlaiviai galėtų plaukti be jokio Žemės įėjimo.

Vis dėlto ateinantiems metams siekiama, kad šis pirmasis DSAC tinkamai veiktų, nes jis skrieja aplink Žemę.

„Ką mes turime padaryti, tai iš esmės išmokti suderinti laikrodį, kad jis tinkamai veiktų toje aplinkoje“, - teigė Seubertas.

Jos pridūrė, kad pamokos, kurias šiemet išmoksta DSAC įgula, derindamos įrenginį, turėtų paruošti juos naudoti panašius prietaisus didesnio nuotolio misijose.

  • 22 keisčiausi kariniai ginklai
  • Kaip veikia „Voyager“ kosminiai zondai (infografika)
  • Mokslo faktas ar fantastika? 10 sci-fi koncepcijų aiškumas

Iš pradžių paskelbta Gyvasis mokslas.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Orų Retumas: Sniegas 49 Valstijose
Orų Retumas: Sniegas 49 Valstijose

Kodėl Azijos Karpiai Tokie Baisūs?
Kodėl Azijos Karpiai Tokie Baisūs?

Mokslas Naujienos


Ar Geoterminės Energijos Projektai Gali Sukelti Žemės Drebėjimus?
Ar Geoterminės Energijos Projektai Gali Sukelti Žemės Drebėjimus?

5,0 Balų Žemės Drebėjimas Apėmė Oklahomą
5,0 Balų Žemės Drebėjimas Apėmė Oklahomą

Po Atostogų Moteris Sužino, Kad Jos Bėrimas Yra Kirminas Po Oda
Po Atostogų Moteris Sužino, Kad Jos Bėrimas Yra Kirminas Po Oda

Į Jūsų Kraują Patenka Kremai Nuo Saulės. Štai Ką Tai Reiškia.
Į Jūsų Kraują Patenka Kremai Nuo Saulės. Štai Ką Tai Reiškia.

Faktai Apie Ytterbium
Faktai Apie Ytterbium


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com