Début de la mission de l'horloge atomique dans l'espace lointain de la NASA

Ingénieurs travaillant sur l'horloge

L'horloge atomique dans l'espace de la NASA a officiellement commencé sa mission d'un an vendredi, selon un communiqué de la NASA .

L' appareil «de la taille d'un grille-pain » a lancé en juin un satellite commercial. En fin de compte, une horloge atomique dans l'espace lointain permettrait à la NASA de piloter son vaisseau spatial plus efficacement avec une meilleure précision. Le but de cette mission est simplement de tester et de voir si une telle horloge restera précise dans l'espace.

«Le but de l'expérience spatiale est de placer l'horloge atomique de l'espace lointain dans le contexte d'un vaisseau spatial en fonctionnement - avec les éléments qui affectent la stabilité et la précision d'une horloge - et de voir si elle fonctionne au niveau auquel nous pensons qu'elle: avec des ordres de grandeur plus stables que les horloges spatiales existantes », a déclaré le navigateur Todd Ely, chercheur principal du projet chez Jet Propulsion Lab , dans le communiqué de presse.

Aujourd'hui, la navigation spatiale nécessite une liaison de communication bidirectionnelle. La NASA envoie un signal des antennes du réseau spatial lointain (DSN) au vaisseau spatial, qui renvoie le signal vers la Terre. Le temps que prend cette opération et les changements du signal causés par le mouvement de l'engin spatial, appelé son décalage Doppler, sont comparés au mouvement de la Terre à l'aide d'horloges atomiques terrestres, permettant aux scientifiques de déterminer la trajectoire de l'engin spatial. Ce n'est qu'alors qu'ils peuvent envoyer des instructions de navigation à l'engin.

Mais une horloge atomique très précise permettrait aux scientifiques de mesurer le décalage Doppler et la trajectoire de l'engin spatial sans envoyer de signal au préalable. Et passer à la navigation basée sur une communication unidirectionnelle offrirait de nombreux avantages. Pour les missions lointaines, les scientifiques n'auraient pas besoin d'attendre que leur signal arrive à l'engin spatial et reviennent sur Terre pour savoir où se trouve l'engin - ils pourraient commencer à suivre dès qu'ils ont reçu le signal de l'engin. Cela permettrait également à la NASA de suivre plus d'engins spatiaux avec moins d'antennes DSN, selon un résumé de la mission en 2012.

L'horloge atomique de l'espace lointain (DSAC) consiste en un champ électrique oscillant à environ la fréquence à laquelle les atomes de mercure oscillent entre deux états atomiques. Les atomes de mercure oscillent à une fréquence exacte, corrigeant la fréquence approximative fournie par le champ oscillant. Ces fréquences exactes peuvent ensuite être utilisées pour le chronométrage et pour les scientifiques sur Terre pour mesurer les décalages Doppler des signaux afin de déterminer la trajectoire de l'engin.

Dans un premier temps, l'équipe de la DSAC a proposé de placer l'horloge sur l'atterrisseur Mars InSight, selon le résumé de la mission de 2012. Au lieu de cela, il se trouve maintenant sur un satellite commercial en orbite autour de la Terre.

La mission durera un an, après quoi les scientifiques analyseront les résultats.

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