DARPA chce rozpowszechnić mobilne optyczne zegary atomowe w ramach ROCkN

Przed kilkunastoma dniami DARPA, czyli amerykańska agencja zajmująca się pozyskiwaniem i wzmaganiem rozwoju nowej technologii, ogłosiła nowy program. Mowa o ROCkN, co jest akronimem od Robust Optical Clock Network, który ma rozpowszechnić mobilne optyczne zegary atomowe do tego stopnia, że będą trafiać na możliwie najwięcej platform.
DARPA, ROCkN, mobilne optyczne zegary atomowe
DARPA, ROCkN, mobilne optyczne zegary atomowe

DARPA chce zegarów atomowych w samolotach wojskowych, okrętach wojennych, a nawet w… pojazdach

Zegary atomowe nie są niczym nowym i od samego ich powstania w 1949 roku (podwaliny pod projekt położono już w 1879 roku) przypisywana im rola pozostaje tą samą. To wyjątkowy rodzaj zegara zarezerwowany dla dużych firm i organizacji badawczych do pomiaru dokładnej długości sekundy. Wykorzystuje atomowy wzorzec częstotliwości w formie licznika, dzięki czemu cechuje go 1-sekundowy błąd w ciągu przynajmniej 100 mln lat (opracowano już jednak znacznie dokładniejsze).

Czytaj też: Projekt GNOME i poszukiwania ciemnej materii. Jedna ze stacji znajduje się w Polsce

Jeśli nie denerwuje Was spóźniający lub spieszący się zegarek o kilka sekund, możecie do pewnego stopnia nie pojmować, dlaczego taka precyzja jest ważna nawet dla np. pilota myśliwca. Dlatego DARPA zadbała o odpowiednie wyjaśnienie, wybijające nas z myślenia, że “to tylko sekunda”.

Synchronizacja czasu w nowoczesnych działaniach wojennych – z dokładnością do miliardowych i bilionowych części sekundy – ma kluczowe znaczenie dla powodzenia misji. Zaawansowane technologicznie pociski, czujniki, samoloty, okręty i artyleria polegają na zegarach atomowych w satelitach GPS, które zapewniają nanosekundową dokładność pomiaru czasu. Błąd czasowy tylko kilka miliardowych części sekundy może przełożyć się na pozycjonowanie o metr lub więcej. Jeśli GPS zostały zakłócone przez przeciwnika, synchronizacja czasu będzie szybko pogorszyć i zagrozić operacji wojskowych– tłumaczy DARPA.

DARPA wcale nie przesadza – nawet części sekundy są kluczowe dla dzisiejszej technologii, na której wojsko opiera się od dawna

Nowoczesne systemy wymagają pomiaru czasu z dokładnością w nanosekundach, co jest konieczne, aby systemy cyfrowe były prawidłowo zsynchronizowane. Na poletku wojskowym staje się to jeszcze większym problemem, kiedy w grę wchodzą np. pociski o zasięgu tysięcy kilometrów, poruszające się z prędkością kilkukrotnie wyższą od prędkości dźwięku, ale nawet te skromniejsze, mające za zadanie np. przechwycić wrogi pocisk.

Czytaj też: Drzewa w Fukushimie dziwnie się zachowują. To efekt katastrofy nuklearnej

Dlatego działania wojskowe są też zależne od łączności GPS, która może zostać zakłócona lub zupełnie zniszczona i dlatego DARPA widzi ratunek w tej kwestii w zegarach atomowych. Problem w tym, że te nadal przypominają dawne komputery (są ogromne, podatne na uszkodzenia i drogie).

Czytaj też: Chiny coraz większą potęgą w kosmosie. Co szykują na 2022 rok?

Dlatego głównym celem programu ROCKn jest znalezienie sposobu na stworzenie optycznych zegarów atomowych o niewielkich rozmiarach, wadze i mocy (SWaP). Te będą nawet dokładne niż obecne najnowocześniejsze zegary atomowe, a przynajmniej mają być, bo to obejmują obecne plany. Finalnie mają być dokładnie do nanosekundy przez okres do nawet 30 dni bez zewnętrznego sygnału GPS.