DARPA, ROCkN, mobilne optyczne zegary atomowe

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 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.