[Научно-популярное, Космонавтика, Астрономия] Атомные часы DSAC от НАСА прошли первую проверку в космосе
Автор
Сообщение
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев
Сообщений: 27286
Находящиеся в космосе с 2019 года атомные часы Deep Space Atomic Clock (DSAC) прошли первую проверку. НАСА опубликовало результаты эксперимента в журнале Nature. Согласно статье, DSAC на порядок превосходит современные космические часы. Уровень производительности устройства способен обеспечить навигацию зондов в дальнем космосе в режиме, близкому к режиму реального времени. 
Внутренности DSAC. Источник: nasa.govГлобальные навигационные системы не могут работать без атомных часов. Они с высокой точностью измеряют расстояние между объектами, основываясь на времени, за которое сигнал перемещается из одной точки в другую. Для расчёта положения космического корабля атомные часы передают сигнал с Земли на корабль и ждут, пока он обработает сигнал и пришлёт его обратно. На основе полученных данных устройство на Земле формирует инструкции и отправляет их обратно на корабль. Этот процесс занимает десятки минут или даже часы. Перенос часов прямо на корабль может значительно ускорить и упростить навигацию в космосе.Извините, данный ресурс не поддреживается. :( Для корректной навигации часы должны быть точными. Ошибка даже в доли секунды означает смещение траектории в сотни тысяч километров. Для путешествий в глубоком космосе это критичный показатель. Средняя стабильность атомных часов колеблется в пределах 10-15, то есть отклонение частоты от своего начального значения к самой частоте составляет не более секунды за 30 миллионов лет. Некоторые часы могут обеспечить стабильность 10-18. Но точность часов в условиях космоса ещё никто не проверял. В 2019 году исследователи НАСА запустили в космос прототип атомных часов DSAC для навигации в глубоком космосе. Целью исследования стало помещение часов в окружение факторов, влияющих на их стабильность — резкие перепады температур, гравитационные силы и другие неблагоприятные факторы. Отличительной особенностью DSAC стало то, что для захвата ионов ртути они используют ловушку из электрического поля, в отличие от газовых камер и лучей в аналогичных устройствах. Также устройство обладает небольшими размерами (исследователи сравнивают размеры с домашним тостером) и низким энергопотреблением — около 40 ватт. Испытания DSAC на орбите в течение первых девяти месяцев показали, что колебания температуры, излучения и магнитных полей несущественно ограничивали возможности атомных часов. На Земле DCAS показал кратковременную стабильность в пределах 1.5 × 10-13/τ1/2, где t — усреднённое время. В космосе долговременная стабильность составила 3 × 10-15 за 23 дня, то есть отклонение времени за это время составило не больше 4 наносекунд. Отклонение в одну наносекунду соответствует расстоянию в примерно 30 см, то есть общее отклонение составило примерно 1,2 метра. Это на порядок меньше, чем у используемой сейчас системы часов. Миссия DSAC завершится в августе. НАСА заявило, что уже начало работу над миссией DSAC-2. Улучшенная версия часов полетит на Венеру в рамках миссии VERITAS. Главной целью DSAC-2 является разработка инструмента, позволяющего космическому аппарату обеспечивать автономную навигацию в глубоком космосе. Кроме того, при помощи новых часов НАСА планирует повысить качество радиоастрономических наблюдений. Если все испытания пройдут успешно, НАСА установит DSAC на все свои зонды и корабли. В таком случае ему не нужно будет отправлять сигнал на Землю и ждать его возвращения. Все необходимые расчёты будут производиться прямо на борту, что обеспечит навигацию в режиме реального времени. На данный момент такого нет ещё ни у одного космического аппарата. Препринт статьи опубликован на сайте Research Square. Итоговые материалы исследования размещены в статье «Demonstration of a trapped-ion atomic clock in space» в журнале Nature DOI: 10.1038/s41586-021-03571-7.
===========
Источник:
habr.com
===========
Похожие новости:
- [Научно-популярное, Космонавтика, Астрономия] Ричард Брэнсон собирается слетать в космос раньше Безоса. Глава Blue Origin не согласился с определениями
- [Научно-популярное] Добро пожаловать в мир интровертов (перевод)
- [Научно-популярное, Биотехнологии, Здоровье, Биология] О чем вы много думали, но боялись узнать #1 — аденовирусная векторная вакцина
- [Читальный зал, Научно-популярное, Экология, Биология] Охотник на охотника: как пауки ловят змей
- [Научно-популярное, Физика] BOREXINO, ловец солнечных нейтрино
- [Беспроводные технологии, Производство и разработка электроники, Научно-популярное, Транспорт, Будущее здесь] В России создано оборудование 10-гигабитной связи для беспилотного транспорта
- [Научно-популярное, Космонавтика, Будущее здесь] Безос объявил, что четвёртое кресло на полёте Blue Origin достанется одной из бывших участниц программы «Меркурий 13»
- [Научно-популярное, Старое железо, Космонавтика] Запуск «Науки» отложили: на датчиках заметили отсутствие теплоизоляции
- [Научно-популярное, Космонавтика, Астрономия] НАСА готовит процедуры для включения резервных устройств «Хаббла»
- [Разработка веб-сайтов, Usability, Управление сообществом, Дизайн, Научно-популярное] Неуважительный дизайн (перевод)
Теги для поиска: #_nauchnopopuljarnoe (Научно-популярное), #_kosmonavtika (Космонавтика), #_astronomija (Астрономия), #_nasa (наса), #_nasa, #_nasa.gov, #_navigatsija (навигация), #_atomnye_chasy (атомные часы), #_kosmos (космос), #_glubokij_kosmos (глубокий космос), #_deep_space_atomic_clock, #_dsac, #_dsac2, #_nauchnopopuljarnoe (
Научно-популярное
), #_kosmonavtika (
Космонавтика
), #_astronomija (
Астрономия
)
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 22-Ноя 06:59
Часовой пояс: UTC + 5
| Автор | Сообщение |
|---|---|
|
news_bot ®
Стаж: 6 лет 9 месяцев |
|
|
Находящиеся в космосе с 2019 года атомные часы Deep Space Atomic Clock (DSAC) прошли первую проверку. НАСА опубликовало результаты эксперимента в журнале Nature. Согласно статье, DSAC на порядок превосходит современные космические часы. Уровень производительности устройства способен обеспечить навигацию зондов в дальнем космосе в режиме, близкому к режиму реального времени.  Внутренности DSAC. Источник: nasa.govГлобальные навигационные системы не могут работать без атомных часов. Они с высокой точностью измеряют расстояние между объектами, основываясь на времени, за которое сигнал перемещается из одной точки в другую. Для расчёта положения космического корабля атомные часы передают сигнал с Земли на корабль и ждут, пока он обработает сигнал и пришлёт его обратно. На основе полученных данных устройство на Земле формирует инструкции и отправляет их обратно на корабль. Этот процесс занимает десятки минут или даже часы. Перенос часов прямо на корабль может значительно ускорить и упростить навигацию в космосе.Извините, данный ресурс не поддреживается. :( Для корректной навигации часы должны быть точными. Ошибка даже в доли секунды означает смещение траектории в сотни тысяч километров. Для путешествий в глубоком космосе это критичный показатель. Средняя стабильность атомных часов колеблется в пределах 10-15, то есть отклонение частоты от своего начального значения к самой частоте составляет не более секунды за 30 миллионов лет. Некоторые часы могут обеспечить стабильность 10-18. Но точность часов в условиях космоса ещё никто не проверял. В 2019 году исследователи НАСА запустили в космос прототип атомных часов DSAC для навигации в глубоком космосе. Целью исследования стало помещение часов в окружение факторов, влияющих на их стабильность — резкие перепады температур, гравитационные силы и другие неблагоприятные факторы. Отличительной особенностью DSAC стало то, что для захвата ионов ртути они используют ловушку из электрического поля, в отличие от газовых камер и лучей в аналогичных устройствах. Также устройство обладает небольшими размерами (исследователи сравнивают размеры с домашним тостером) и низким энергопотреблением — около 40 ватт. Испытания DSAC на орбите в течение первых девяти месяцев показали, что колебания температуры, излучения и магнитных полей несущественно ограничивали возможности атомных часов. На Земле DCAS показал кратковременную стабильность в пределах 1.5 × 10-13/τ1/2, где t — усреднённое время. В космосе долговременная стабильность составила 3 × 10-15 за 23 дня, то есть отклонение времени за это время составило не больше 4 наносекунд. Отклонение в одну наносекунду соответствует расстоянию в примерно 30 см, то есть общее отклонение составило примерно 1,2 метра. Это на порядок меньше, чем у используемой сейчас системы часов. Миссия DSAC завершится в августе. НАСА заявило, что уже начало работу над миссией DSAC-2. Улучшенная версия часов полетит на Венеру в рамках миссии VERITAS. Главной целью DSAC-2 является разработка инструмента, позволяющего космическому аппарату обеспечивать автономную навигацию в глубоком космосе. Кроме того, при помощи новых часов НАСА планирует повысить качество радиоастрономических наблюдений. Если все испытания пройдут успешно, НАСА установит DSAC на все свои зонды и корабли. В таком случае ему не нужно будет отправлять сигнал на Землю и ждать его возвращения. Все необходимые расчёты будут производиться прямо на борту, что обеспечит навигацию в режиме реального времени. На данный момент такого нет ещё ни у одного космического аппарата. Препринт статьи опубликован на сайте Research Square. Итоговые материалы исследования размещены в статье «Demonstration of a trapped-ion atomic clock in space» в журнале Nature DOI: 10.1038/s41586-021-03571-7. =========== Источник: habr.com =========== Похожие новости:
Научно-популярное ), #_kosmonavtika ( Космонавтика ), #_astronomija ( Астрономия ) |
|
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 22-Ноя 06:59
Часовой пояс: UTC + 5