Атомные часы глубокого космоса
 Миниатюрные атомные часы для глубокого космоса были разработаны для точной радионавигации в реальном времени в глубоком космосе. | |
| Тип миссии | Средства навигации в глубоком космосе, гравитации и науке о затмениях. |
|---|---|
| Оператор | Лаборатория реактивного движения / НАСА |
| ИДЕНТИФИКАТОР КОСПЭРЭ | 2019-036C |
| САТКАТ нет. | 44341 |
| Веб-сайт | www |
| Продолжительность миссии | Планируется: 1 год [1] Финал: 2 года и 26 дней |
| Свойства космического корабля | |
| Космический корабль | Орбитальный испытательный стенд (ОТБ) |
| Производитель | Электромагнитные системы Дженерал Атомикс |
| Масса полезной нагрузки | 17,5 кг |
| Размеры | 29×26×23 см (11 × 10 × 9 дюймов) |
| Власть | 44 Вт |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 25 июня 2019, 06:30:00 UTC [2] |
| Ракета | Сокол Хэви |
| Запуск сайта | КСК , ЛК-39А |
| Подрядчик | SpaceX |
| Вступил в сервис | 23 августа 2019 г. |
| Конец миссии | |
| Утилизация | Деактивирован |
| Деактивирован | 18 сентября 2021 г. |
| Орбитальные параметры | |
| Справочная система | Геоцентрическая орбита |
| Режим | Низкая околоземная орбита |
| Эпоха | 25 июня 2019 г. |
Атомные часы для глубокого космоса ( DSAC ) представляли собой миниатюрные сверхточные с ионами ртути атомные часы для точной радионавигации в глубоком космосе. DSAC был спроектирован так, чтобы быть на несколько порядков более стабильным, чем существующие навигационные часы, с дрейфом не более 1 наносекунды за 10 дней. [3] Ожидается, что DSAC будет иметь погрешность не более 1 микросекунды за 10 лет эксплуатации. [4] Ожидается, что данные DSAC повысят точность навигации в дальнем космосе и позволят более эффективно использовать сети слежения. Проектом руководила Лаборатория реактивного движения НАСА , и он был развернут в рамках ВВС США на программы космических испытаний 2 (STP-2) борту ракеты SpaceX Falcon Heavy 25 июня 2019 года. [2]
Атомные часы глубокого космоса были активированы 23 августа 2019 года. [5] После продления миссии в июне 2020 года [6] DSAC был деактивирован 18 сентября 2021 года после двух лет работы. [7]
Обзор [ править ]
Современные наземные атомные часы имеют фундаментальное значение для навигации в дальнем космосе; однако они слишком велики, чтобы их можно было летать в космосе. В результате данные отслеживания собираются и обрабатываются здесь, на Земле (двусторонняя связь) для большинства приложений навигации в дальнем космосе. [4] Атомные часы для глубокого космоса (DSAC) — это миниатюрные и стабильные атомные часы с ионами ртути , которые так же стабильны, как и наземные часы. [4] Эта технология может обеспечить автономную радионавигацию для критичных по времени событий космического корабля, таких как вывод на орбиту или посадку, что обещает новую экономию на эксплуатационных расходах миссии. [3] Ожидается, что это повысит точность навигации в дальнем космосе, позволит более эффективно использовать сети слежения и приведет к значительному сокращению операций наземной поддержки. [3] [8]
Его применение в глубоком космосе включает: [4]
- Одновременно отслеживайте два космических корабля по нисходящей линии связи с помощью Deep Space Network (DSN).
- Повысьте точность данных отслеживания на порядок, используя возможность отслеживания нисходящей линии связи DSN в Ka-диапазоне .
- Уменьшите чувствительность Ka-диапазона к погодным условиям (по сравнению с двусторонним X-диапазоном ) за счет возможности переключения с приемной антенны, подверженной воздействию погодных условий, на приемную антенну, расположенную в другом месте, без сбоев в отслеживании.
- Отслеживайте дольше, используя весь период наблюдения космического корабля наземной антенной. На Юпитере это дает увеличение слежения на 10–15%; у Сатурна он вырастает до 15–25%, причем процент увеличивается по мере удаления от космического корабля.
- Делайте новые открытия в качестве радионаучного прибора с поддержкой Ka-диапазона с десятикратным повышением точности данных как для гравитации , так и для наук о затмениях , а также доставляйте больше данных благодаря эксплуатационной гибкости одностороннего слежения.
- Исследуйте глубокий космос как ключевой элемент автономной навигационной системы в реальном времени, которая отслеживает односторонние радиосигналы по восходящей линии связи и в сочетании с оптической навигацией обеспечивает надежную абсолютную и относительную навигацию.
- Фундаментально для людей-исследователей, которым требуются навигационные данные в реальном времени.
и развитие Принцип
НАСА Более 20 лет инженеры Лаборатории реактивного движения постоянно совершенствовали и миниатюризировали атомные часы с ловушкой ионов ртути. [3] Технология DSAC использует свойство частоты сверхтонкого перехода ионов ртути на частоте 40,50 ГГц для эффективного «управления» выходной частотой кварцевого генератора до почти постоянного значения. DSAC делает это, удерживая ионы ртути электрическими полями в ловушке и защищая их путем применения магнитных полей и экранирования. [4] [9]
Его разработка включает испытательный полет на низкой околоземной орбите . [10] при использовании сигналов GPS для демонстрации точности определения орбиты и подтверждения ее работоспособности в радионавигации .
Атомные часы Deep Space Atomic Clock-2, улучшенная версия DSAC, полетят в рамках миссии VERITAS на Венеру в 2028 году. [11]
Развертывание [ править ]
Летный блок размещается вместе с другими четырьмя полезными нагрузками на спутнике Orbital Test Bed , предоставленном General Atomics ElectroMagnetic Systems , с использованием спутниковой шины Swift. [12] [13] ВВС США Он был развернут в качестве вторичного космического корабля во время миссии космических испытаний 2 (STP-2) на борту ракеты SpaceX Falcon Heavy 25 июня 2019 года. [2]
Ссылки [ править ]
- ^ «Атомные часы дальнего космоса (DSAC)» . Управление космических технологий НАСА . Проверено 10 декабря 2018 г.
В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе . - ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Семпсротт, Даниэль (25 июня 2019 г.). «Атомные часы НАСА для дальнего космоса развернуты» . НАСА . Проверено 29 июня 2020 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Боэн, Брук (16 января 2015 г.). «Атомные часы дальнего космоса (DSAC)» . НАСА/ Лаборатория реактивного движения – Калифорнийский технологический институт. Архивировано из оригинала 11 ноября 2020 года . Проверено 28 октября 2015 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и «Атомные часы для дальнего космоса» (PDF) . НАСА. 2014 . Проверено 27 октября 2015 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Самуэльсон, Анель (26 августа 2019 г.). «НАСА активирует атомные часы в дальнем космосе» . НАСА . Проверено 26 августа 2019 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ «НАСА расширяет миссию по созданию атомных часов в глубоком космосе» . НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт. 24 июня 2020 г. Проверено 29 июня 2020 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ О'Нил, Ян Дж. (5 октября 2021 г.). «Работа сверхурочно: атомные часы НАСА для глубокого космоса завершают миссию» . НАСА . Проверено 5 октября 2021 г.
- ^ «НАСА испытает атомные часы, чтобы космические миссии выполнялись вовремя» . Гизмаг. 30 апреля 2015 года . Проверено 28 октября 2015 г.
- ^ «DSAC (Атомные часы для дальнего космоса)» . НАСА . Ресурсы наблюдения Земли. 2014. Архивировано из оригинала 17 августа 2020 года . Проверено 28 октября 2015 г. В данную статью включен текст из этого источника, находящегося в свободном доступе .
- ^ Дэвид, Леонард (13 апреля 2016 г.). «Космический корабль на «зеленом» топливе будет запущен в 2017 году» . Space.com . Проверено 15 апреля 2016 г.
- ^ «Атомные часы в глубоком космосе приближаются к большей автономности космических кораблей» . Лаборатория реактивного движения . НАСА . 30 июня 2021 г. Проверено 19 июля 2021 г.
- ^ General Atomics завершает готовые к запуску испытания спутника на орбитальном стенде . General Atomics Electro Magnetic Systems, пресс-релиз от 3 апреля 2018 г.
- ^ OTB: Миссия. Архивировано 19 сентября 2018 года в Wayback Machine . Суррейская спутниковая технология. Доступ: 10 декабря 2018 г.
