Żadna sonda kosmiczna wystrzelona z Ziemi, nie jest w stanie samodzielnie określić swojego położenia w przestrzeni. Aby określić, gdzie się znajduje, musi najpierw odebrać sygnały z Ziemi, które wracają na naszą planetę. Tutaj, specjalnie zaprojektowane zegary obliczają czas potrzebny na przebycie drogi powrotnej, na podstawie czego określane jest położenie sondy w przestrzeni kosmicznej.
Zadaniem zegarów atomowych jest bardzo precyzyjne odmierzanie czasu. Są one jednak nieporęczne, a ponadto wysyłanie sygnałów tam i z powrotem jest czasochłonne – np. podróż w obie strony na Marsa trwa ok. 40 minut. Łatwo sobie wyobrazić, że byłby to poważny problem podczas misji załogowej na Czerwoną Planetę i sytuacji kryzysowej.
Nadchodzi kosmiczny GPS
Aby przezwyciężyć ten problem, NASA zmniejszyła rozmiar zegara atomowego i postanowiła przetestować go w przestrzeni kosmicznej – misja nazwana Deep Space Atomic Clock (DSAC). Po tym jak rakieta Falcon Heavy wyniosła urządzenie na orbitę, NASA uruchomiła go i zaczęła porównywać z innym zegarem atomowym znajdującym się na Ziemi.
Po porównywaniu wyników przez ponad rok, NASA odkryła, że zegar atomowy w kosmosie dryfował w stosunku do tego na Ziemi o 26 pikosekund dziennie. Jest to porównywalne z dryfem obserwowanym w innych naziemnych zegarach atomowych. Był on również 10 razy stabilniejszy od zegarów używanych w systemach satelitarnych GPS.
W przyszłości, wszelkie statki kosmiczne z zegarami atomowymi nowej generacji będą odbierać sygnał z Ziemi i obliczać swoją lokalizację przy użyciu pokładowego zegara atomowego. Naukowcy określają to mianem “kosmicznego GPS-a”.
Naukowcy mają nadzieję, że dokładniejsze i mniejsze zegary atomowe pozwolą na podróże w dalsze rejony Układu Słonecznego – na księżyce Jowisza i Saturna. Niewykluczone, że sondy kosmiczne w nie wyposażone pomogą w poszukiwaniach Planety X.
