下一代原子钟有望为深空探测实时导航

2021-07-05 17:17:34 信息来源:网络
  第一个在宇宙中运行的离子陷阱原子表,第一年的数据显示其性能表现优异,美国国家航空航天局(NASA)科学家认为,原子表的性能水平表明该技术可用于下一代原子表,实现深空探测器的实时导航。
  目前在宇宙中使用的原子表,通过一个箱子里封闭的原子来计量时间的。原子与箱壁的碰撞,阻碍了这种钟的长期稳定性。离子陷阱原子钟可以克服这种冲突效果。因为带电荷的原子被电磁监禁,所以消除了冲突。
  2019年,美国宇航局发射了一个叫做深空原子钟的离子陷阱钟到近地轨道。该深空原子表是NASA喷气推进实验室开发的,是人们在地球上使用的原子表和已经在GPS卫星上使用的原子表的宇宙升级版。美国宇航局表示,在理想的情况下,新型原子表将使宇宙飞船能够更加自主地导航到深空的远程天体,如火星,科学家们希望利用深空原子表正确地测量宇宙飞船的位置。这样,在深空执行任务的宇宙飞船可以在不与地球通信的情况下自主行动,大幅度改善现在宇宙飞船的导航方式。
  此次,美国加利福尼亚理工学院科学家艾瑞克·波尔特及其同事展示了本钟运第一年的数据。尽管测试开始不久就出现了错误,但短期和长期稳定性仍然优异。辐射、温度和磁场似乎没有限制其性能,适合在宇宙极端环境下运行。
  深空原子钟预计现在可以使用3年到5年,本研究团队的成员指出,科学家们已经完成了改善,可以将使用年限扩大到10年以上。该技术的后续试验和开发有望用于深空探测中的单向导航领域。
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