Relógio Atômico do Espaço Profundo (DSAC): Timekeeper Space Tech para Missões Artemis

Créditos: NASA

O Deep Space Atomic Clock (DSAC) da NASA é uma demonstração tecnológica que pode mudar a navegação e a ciência do rádio à medida que avançamos para explorar Moon e Mars.

O DSAC é o salto na tecnologia espacial.

Os atuais relógios atômicos baseados em terra usados ​​na Deep Space Network (DSN) são muito pesados ​​e volumosos para serem usados ​​em espaçonaves de exploração onde o tamanho, o peso e o consumo de energia são preciosos. Portanto, a cronometragem nessas missões normalmente é feita por meio de um sinal de duas vias entre uma estação de rastreamento e a espaçonave e, em seguida, aguardam os comandos de navegação do solo, um processo que pode levar horas.

O design revolucionário do relógio espacial da DSAC é muito menor, requer menos energia e é mais estável do que os atuais relógios atômicos qualificados para uso espacial e praticamente autônomo. Com o DSAC, uma espaçonave usando um sinal da Terra e uma navegação a bordo seria capaz de determinar sua posição em tempo real no espaço praticamente sem erros de relógio. Além disso, o DSAC será muito mais estável do que qualquer outro relógio atômico voando no espaço usando as oscilações ultra-regulares dos íons de mercúrio a bordo (menos do que normalmente é encontrado em duas latas de atum!) Para contar o tempo.

Ilustração atômica do pulso de disparo do espaço profundo (DSAC).

Créditos: NASA

Dados oportunos de localização e controle a bordo permitem operações eficientes, manobras mais precisas e ajustes em situações inesperadas. Essa mudança de paradigma permitirá que os astronautas se concentrem nos objetivos da missão ao avançar para a Lua e além dela.

Como o DSAC afeta a NASA?

. Lua a Marte: No Gateway , a futura estação da NASA em órbita lunar, pudemos demonstrar o DSAC em conjunto com um sistema de navegação espacial autônoma a bordo para provar sua confiabilidade e precisão para uma exploração mais ambiciosa do sistema solar. Além disso, em destinos lotados, como o de Marte, o DSAC pode liberar tempo de comunicação com antenas na . . Terra. Atualmente, as antenas baseadas na Terra só podem enviar sinais de navegação para uma nave espacial de cada vez. As antenas DSAC podem enviar sinais para navegação em várias espaçonaves simultaneamente.

. Ciência Baseada em Rádio: A melhoria da cronometragem da DSAC aumentaria a precisão das investigações de rádio-ciência de uma espaçonave em qualquer número de áreas, como campos e atmosferas de gravidade planetária. Por exemplo, essa inovação poderia revelar se as luas geladas de Júpiter têm oceanos abaixo da superfície ou a composição da atmosfera de um planeta.

. Estabilidade do Relógio GPS: O DSAC também pode melhorar a estabilidade futura do relógio GPS e, por sua vez, beneficiar os usuários da Terra em todo o mundo. Testes terrestres mostraram que o DSAC é até 50 vezes mais estável do que os relógios atômicos atualmente transportados em satélites GPS. Hoje, os relógios GPS exigem o upload de correções de clock duas vezes por dia. O GPS com o DSAC pode precisar de uma correção apenas uma vez a cada poucos meses!

O que é um relógio atômico?

. Relógios atômicos são os cronometristas mais precisos do mundo.

. Os relógios atômicos usam as características rítmicas dos átomos da mesma maneira que um relógio de pêndulo usa um pêndulo.

. Relógios atômicos baseados em terra têm sido a pedra angular da navegação espacial para a Lua, Marte e além .

. Atualmente, esses relógios atômicos baseados no solo são usados ​​para medir a distância e a direção de uma espaçonave com base em quanto tempo o sinal de velocidade de luz leva para viajar até a Terra e vice-versa. Essas medidas são coletadas ao longo do tempo para determinar a posição e a velocidade das espaçonaves.

. O DSAC, o Relógio Atômico de Espaço Profundo, fornecerá uma cronometragem precisa e a bordo, além de simplificar a maneira como as espaçonaves navegam e fazem ciência à medida que avançamos para a Lua 2024 e para Marte.

O DSAC é uma carga útil primária (uma das seis) a bordo do satélite da Camada de Teste Orbital de Sistemas Eletromagnéticos da General Atomics (OTB). O DSAC Clock realizará uma demonstração de um ano no espaço após seu lançamento em junho de 2019 .

O projeto DSAC é patrocinado pela NASA Space Communications and Navigation (SCaN) e pela NASA Space Technology Mission Directorate (STMD) . O projeto é gerenciado pelo Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA .

Fonte - NASA