Contar o tempo com precisão é importante; Ele te levanta de manhã e coordena tudo, desde viagens aéreas até o sistema GPS. E se você fizer isso bem o suficiente, você pode até usá-lo para navegar pelo espaço sideral .
Mas contar o tempo também é um grande desafio técnico. Todos os relógios do mundo são imprecisos até certo ponto. Seja qual for a tecnologia usada pelo seu relógio de pulso para marcar o futuro do passado, esses carrapatos serão medidos de maneira imperfeita. De vez em quando, uma fração de segundo se perde. Mesmo relógios atômicos - que medem o tempo observando as oscilações ultraprecisas de átomos individuais e compõem os cronometristas oficiais do mundo - são imperfeitos, razão pela qual os pesquisadores estão sempre se esforçando para construir um que seja um pouco mais preciso do que qualquer um que tenha sido construído antes . E agora, pela primeira vez, uma equipe de pesquisadores chineses descobriu como tornar uma das mais precisas tecnologias de relógio atômico atualmente disponíveis no espaço.
Em um artigo publicado hoje (24 de julho) na revista Nature Communications , uma equipe de pesquisadores do Instituto de Óptica e Mecânica de Xangai da Academia Chinesa de Ciências anunciou oficialmente que operou com sucesso um relógio atômico a frio por mais de 15 meses. em órbita a bordo da agora extinta estação espacial chinesa Tiangong-2. (A realização foi originalmente relatado na revista Science em 2017 de setembro, quando uma versão do papel foi ao vivo no Jornal preprint arXiv antes que passou por revisão por pares e o processo de publicação formal.).
Os relógios atômicos a frio, que trabalham com átomos de resfriamento a laser até quase zero absoluto antes de medir suas oscilações, podem ser mais precisos, porque em temperaturas muito baixas, esses "carrapatos" são mais consistentes. Mas, na verdade, colocar átomos nessas temperaturas é muito difícil na Terra, quanto mais nos confins de uma espaçonave.
Os relógios atômicos frios medem as vibrações dos átomos enquanto estão em queda livre, de modo que não estão interagindo com qualquer outra coisa. Na Terra, isso requer que se empurre constantemente um átomo para que ele possa ser medido enquanto está caindo através do detector.
Os pesquisadores conseguiram tornar os átomos ultracoldados em queda livre antes, escreveu a equipe no jornal. Mas isso significava mais ou menos jogar o experimento no ar e deixá-lo cair.
"Esses métodos fornecem um ambiente de microgravidade que varia de vários segundos (torre de queda, vôo parabólico) a vários minutos (foguete de sondagem)", escreveram eles no estudo.
É difícil fazer com que tal dispositivo funcione em órbita, escreveram os pesquisadores, porque ele tem que ser muito menor que suas contrapartes na Terra, passar nos testes de segurança necessários para lançar no espaço, trabalhar em microgravidade, proteger-se contra radiação cósmica - e fazer tudo isso sem qualquer físico quântico à mão para fazer ajustes, se algo desse errado.
Mas os relógios atômicos frios ligados ao espaço têm algumas vantagens, escreveram os pesquisadores. Mais importante, eles podem estudar as oscilações atômicas durante períodos muito mais longos. Na microgravidade, o átomo pode permanecer no local por mais tempo, permitindo um período mais longo de medição.
Como a Science relatou em 2017, pesquisadores da Agência Espacial Européia (ESA) disseram que o relógio atômico a frio da Tiangong-2 não era tão preciso quanto poderia ter sido. Mas o relógio da ESA - que, em teoria, seria mais preciso - enfrentou atrasos e nunca chegou ao espaço.
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