Dia 24 de Junho de 2019 é um grande dia para a NASA. Um artigo impressionante da NASA divulgou que está criando uma nova tecnologia de relógio atômico que pode mudar a maneira como as espaçonaves navegam pelo espaço! E será lançada ao espaço dia 24 de Junho de 2019 por nada mais nada menos que Falcon Heavy!
“A precisão ao medir o tempo, exerce um papel essencial na navegação e será especialmente importante para as futuras missões no espaço sideral”, detalhou em nota oficial. De acordo com a agência, a precisão do DSAC é tão grande que ele varia menos de um nanossegundo (a bilionésima parte de um segundo) em dez dias. A Nasa integrou este novo instrumento ao satélite Surrey Orbital Test Bed, que será lançado no final deste ano.
relógio atômico
Aqui estão cinco fatos importantes para saber sobre o Deep Space Atomic Clock dados divulgados pela NASA:
Por NASA.com
Traduzido por Midia Interessante.com
Funciona muito como GPS
O Deep Space Atomic Clock é um irmão dos relógios atômicos com os quais você interage todos os dias em seu smartphone. Os relógios atômicos a bordo dos satélites permitem que o aplicativo GPS do seu telefone leve você do ponto A ao ponto B calculando onde você está na Terra, com base no tempo que o sinal leva para viajar do satélite para o telefone.
Mas as espaçonaves não têm GPS para ajudá-las a encontrar o caminho no espaço profundo; Em vez disso, as equipes de navegação contam com relógios atômicos na Terra para determinar os dados de localização. Quanto mais viajamos da Terra, mais essa comunicação demora. O Deep Space Atomic Clock é o primeiro relógio atômico projetado para voar a bordo de uma espaçonave que vai além da órbita da Terra, melhorando drasticamente o processo.
Isso ajudará nossa espaçonave a navegar de forma autônoma
Hoje, navegamos no espaço profundo usando antenas gigantes na Terra para enviar sinais para as espaçonaves, que então enviam esses sinais de volta à Terra. Relógios atômicos na Terra medem o tempo que leva um sinal para fazer essa jornada de mão dupla. Só então os navegadores humanos na Terra podem usar grandes antenas para dizer à espaçonave onde ela está e para onde ir.
Se queremos que os humanos explorem o sistema solar, precisamos de uma maneira melhor e mais rápida de os astronautas a bordo de uma espaçonave saberem onde estão, de preferência sem precisar enviar sinais de volta à Terra. Um Relógio Atômico do Espaço Profundo em uma espaçonave permitiria que ele recebesse um sinal da Terra e determinasse sua localização imediatamente usando um sistema de navegação a bordo.
Perde apenas 1 segundo em 10 milhões de anos
Qualquer relógio atômico tem que ser incrivelmente preciso para ser usado neste tipo de navegação: um relógio que está desligado por um único segundo pode significar a diferença entre aterrissar em Marte e perdê-lo por milhas. Em testes no solo, o Relógio Atômico do Espaço Profundo provou ser até 50 vezes mais estável que os relógios atômicos em satélites GPS. Se a missão puder provar essa estabilidade no espaço, será um dos relógios mais precisos do universo.
Mantém o tempo exato usando íons de mercúrio
Seu relógio de pulso e relógios atômicos mantêm o tempo de maneira semelhante: medindo as vibrações de um cristal de quartzo. Um pulso elétrico é enviado através do quartzo para que ele vibre de forma constante. Essa vibração contínua age como o pêndulo de um relógio de pêndulo, assinalando quanto tempo passou. Mas um relógio de pulso pode facilmente sair da pista em segundos ou minutos durante um determinado período.
Um relógio atômico usa átomos para ajudar a manter a alta precisão em suas medições das vibrações de quartzo. O comprimento de um segundo é medido pela freqüência de luz liberada por átomos específicos, que é a mesma em todo o universo. Mas átomos em relógios atuais podem ser sensíveis a campos magnéticos externos e mudanças de temperatura. O Relógio Atômico do Espaço Profundo usa íons de mercúrio – menos do que a quantidade normalmente encontrada em duas latas de atum – contidos em armadilhas eletromagnéticas. Usar um dispositivo interno para controlar os íons os torna menos vulneráveis a forças externas.
Ele será lançado em um foguete SpaceX Falcon Heavy
O Deep Space Atomic Clock voará no satélite Orbital Test Bed, que é lançado no foguete SpaceX Falcon Heavy com cerca de duas dúzias de outros satélites de instituições governamentais, militares e de pesquisa. O lançamento está previsto para 22 de junho de 2019, às 8:30 pm PDT (11:30 pm EDT) do Kennedy Space Center da NASA na Flórida e será transmitido ao pela NASA TV.
_____
Artigo da NASA – Como um relógio atômico levará humanos a Marte no tempo?
Traduzido por Mídia Interessante.com
Os navegadores da NASA estão ajudando a construir um futuro em que as espaçonaves possam voar de maneira segura e autônoma para destinos como a Lua e Marte.
Navegadores hoje dizem a uma nave espacial onde calcular sua posição da Terra e enviar os dados de localização para o espaço em um sistema de retransmissão bidirecional que pode levar de minutos a horas para fornecer direções. Este método de navegação significa que não importa quão longe uma missão viaje através do sistema solar, nossa espaçonave ainda está presa ao solo, esperando por comandos do nosso planeta.
Essa limitação coloca problemas óbvios para uma futura missão tripulada em outro planeta. Como os astronautas podem navegar longe da Terra se não tiverem controle imediato sobre aonde estão indo? E como eles podem pousar com precisão em outro planeta quando há um atraso de comunicação que afeta a rapidez com que eles podem ajustar sua trajetória na atmosfera?
O Deep Space Atomic Clock da NASA é um dispositivo do tamanho de uma torradeira que visa responder a essas questões. É o primeiro instrumento parecido com GPS pequeno e estável o suficiente para voar em uma espaçonave. A demonstração tecnológica permite que a espaçonave saiba onde está sem precisar depender dos dados da Terra. No final de junho, o relógio será lançado no foguete SpaceX Falcon Heavy na órbita da Terra por um ano, onde será testado se ele pode ajudar a espaçonave a localizar-se no espaço.
Se o ano experimental do Deep Space Atomic Clock estiver indo bem, ele pode abrir o caminho para um futuro de navegação unidirecional em que os astronautas são guiados por um sistema parecido com GPS através da superfície da Lua ou podem voar com segurança em suas próprias missões. a Marte e além.
“Cada espaçonave explorando o espaço profundo é dirigida por navegadores aqui na Terra. O Deep Space Atomic Clock mudará isso permitindo a navegação autônoma a bordo, ou espaçonaves autônomas”, disse Jill Seubert, vice-investigador principal.
Não há GPS no espaço profundo
Relógios atômicos no espaço não são novos. Cada dispositivo GPS e smartphone determina sua localização através de relógios atômicos em satélites em órbita da Terra. Os satélites enviam sinais do espaço, e o receptor triangula sua posição medindo quanto tempo os sinais levam para chegar ao seu GPS.
Atualmente, as naves espaciais que voam para além da órbita da Terra não têm GPS para encontrar o caminho através do espaço. Relógios atômicos em satélites de GPS não são precisos o suficiente para enviar direções para naves espaciais, quando estar fora por menos de um segundo pode significar a falta de um planeta por quilômetros.
Em vez disso, os navegadores usam antenas gigantes na Terra para enviar um sinal para a espaçonave, que a envia de volta à Terra. Relógios extremamente precisos medem quanto tempo leva o sinal para fazer essa jornada de mão dupla. A quantidade de tempo diz a eles o quão longe a espaçonave está e quão rápido ela está indo. Só então os navegantes podem enviar instruções para a espaçonave, dizendo para onde ir.
“É o mesmo conceito exato de um eco”, disse Seubert. “Se eu estou em frente a uma montanha e grito, quanto mais tempo o eco voltar para mim, mais longe fica a montanha.”
Navegação bidirecional significa que, não importa quão profunda seja a missão no espaço, ela ainda precisa esperar por um sinal que leve comandos para cruzar as vastas distâncias entre os planetas. É um processo que ficou famoso por aterrissagens de Marte como Curiosity, quando o mundo esperou 14 longos minutos com o controle da missão para o rover enviar a mensagem de que pousou com segurança. Esse atraso é um tempo médio de espera: dependendo de onde a Terra e Marte estão em suas órbitas, pode levar de 4 a 20 minutos para um sinal de sentido único viajar entre planetas.
É uma maneira lenta e trabalhosa de navegar no espaço profundo, que liga as gigantes antenas da Deep Space Network da NASA como uma linha telefônica ocupada. Durante essa troca, uma espaçonave voando a dezenas de milhares de quilômetros por hora poderia estar em um lugar completamente diferente quando “souber” onde está.
Uma maneira melhor de navegar
Um relógio atômico pequeno o suficiente para voar em uma missão, mas preciso o suficiente para fornecer informações precisas, poderia eliminar a necessidade desse sistema bidirecional. Os futuros navegadores enviariam um sinal da Terra para uma espaçonave. Como seus primos terrestres, o Relógio Atômico do Espaço Profundo a bordo mediria a quantidade de tempo que o sinal levou para alcançá-lo. A espaçonave poderia então calcular sua própria posição e trajetória, essencialmente dando-se direções.
“Ter um relógio a bordo permitiria a navegação de rádio a bordo e, quando combinado com a navegação óptica, seria uma maneira mais precisa e segura de os astronautas conseguirem se auto-navegar”, disse o investigador principal do Deep Space Atomic Clock, Todd Ely.
Esta navegação unidirecional tem aplicações para Marte e além. As antenas de DSN seriam capazes de se comunicar com múltiplas missões ao mesmo tempo, transmitindo um sinal para o espaço. A nova tecnologia pode melhorar a precisão do GPS na Terra. E várias espaçonaves com Relógios Atômicos do Espaço Profundo poderiam orbitar Marte, criando uma rede semelhante a GPS que daria instruções para robôs e humanos na superfície.
“O Relógio Atômico do Espaço Profundo terá a capacidade de ajudar na navegação, não apenas localmente, mas também em outros planetas. Uma maneira de pensar nisso é como se tivéssemos GPS em outros planetas”, disse Eric Burt, desenvolvedor do relógio iônico. conduzir.
Burt e os colegas físicos do relógio JPL Robert Tjoelker e John Prestage criaram um relógio de íons de mercúrio, que mantém sua estabilidade no espaço da mesma forma que os relógios atômicos do tamanho de um refrigerador na Terra. Em testes de laboratório, o Relógio Atômico do Espaço Profundo provou ser 50 vezes mais preciso do que os relógios GPS. Isso é um erro de 1 segundo a cada 10 milhões de anos.
A demonstração do relógio no espaço determinará se ele pode permanecer estável em órbita. Se isso acontecer, um Relógio Atômico do Espaço Profundo poderá voar em uma missão a partir de 2030. O primeiro passo em direção à espaçonave autônoma que poderia um dia transportar humanos para outros mundos.
O Deep Space Atomic Clock está hospedado em uma espaçonave fornecida pela General Atomics Electromagnetic Systems de Englewood, Colorado. É patrocinado pelo programa de missões tecnológicas de demonstração dentro da Diretoria de Missão de Tecnologia Espacial da NASA e pelo programa de Comunicações e Navegação Espacial da Diretoria de Exploração Humana e Missão de Operações da NASA. O JPL gerencia o projeto.
Saiba o calendário de previsões de lançamentos de foguetes no mundo
