美国宇航局将于今晚发射深空原子钟

2020-04-09 11:05:06    来源:新经网    作者:冯思韵

NASA将于今天 (6月24日)在“ 猎鹰”重型飞船上发射一个令人难以置信的新原子钟,这项技术演示任务可能会改变人类探索太空的方式。

美国宇航局将于今晚发射深空原子钟

由NASA喷气推进实验室开发的“ 深空原子钟”是对太空的升级,是对我们在地球上使用的原子钟以及已经在提供GPS的卫星上飞行的钟的升级。

NASA在一份声明中说,理想情况下,这种新的原子钟将使航天器导航到太空中的遥远物体(例如在前往火星的过程中)更加自主。科学家希望通过深空原子钟获得的航天器位置测量精度将使在深空旅行的航天器能够自己采取行动,而无需与地球进行大量交流。美国宇航局说,这将是对目前航天器导航方式的巨大改进。

天文学家已经使用时钟在太空中导航。他们向航天器发送信号,然后将其发送回地球。往返时间告诉科学家航天器与地球的距离。那是因为信号以光速传播,因此有了到达航天器和返回航天器所需的时间,找到距离只是一个简单的计算。通过随着时间的推移发送多个信号,科学家可以计算出航天器的轨迹-轨迹和轨迹。

美国宇航局将于今晚发射深空原子钟

但据NASA称,为了知道航天器的位置在很小的误差范围内,天文学家需要非常精确的时钟,这些时钟可以测量十亿分之一秒。他们还需要非常稳定的时钟。此处的“稳定性”是指时钟如何持续测量一个时间单位。尽管您会认为时钟总是测量与“秒”相同的时间长度,但时钟倾向于漂移并逐渐将越来越长的时间标记为“秒”。为了测量航天器在遥远空间中的位置,天文学家需要其原子钟在几天和几周内保持一致,以使其优于十亿分之一秒。

从戴在手腕上的时钟到人造卫星上的时钟,现代时钟通常都使用石英晶体振荡器来计时。美国宇航局在声明中说,这些利用了石英晶体在施加电压时会以精确频率振动的事实。振动就像祖父钟中的钟摆一样。

美国宇航局将于今晚发射深空原子钟

但是,按照太空航行的标准,石英钟根本不是很稳定。六周后,它们可能会关闭一整毫秒,然后以光速转换为185英里(300公里)。美国国家航空航天局说,这么大的误差将对测量快速移动的航天器的位置产生巨大影响。

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