‎06 de febrero de 2018‎ ‎NASA prueba el reloj atómico para la navegación del espacio profundo‎

‎En el espacio profundo, la hora exacta es vital para la navegación, pero no todas naves espaciales tienen relojes exactos a bordo. Durante 20 años, Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL de la NASA) en Pasadena, California, ha sido el perfeccionamiento de un reloj. No es un reloj de pulsera; no es algo disponible en una tienda. Es el ‎‎reloj atómico del espacio profundo‎‎ (DSAC), un instrumento para la exploración del espacio profundo.‎

A glimpse of the Deep Space Atomic Clock

‎Una mirada del reloj atómico del espacio profundo en la bahía de la media de la nave espacial Orbital Test Bed de General Atomics.‎
‎Créditos: NASA‎

‎Actualmente, la mayoría de las misiones dependen de antenas terrestres con relojes atómicos para la navegación. Antenas de Tierra envían señales estrechamente enfocadas a naves espaciales, que, a su vez, hacen la devolución de la señal. NASA utiliza la diferencia de tiempo entre enviar una señal y recibir una respuesta para calcular la ubicación de la nave espacial, velocidad y ruta.‎

‎Este método, aunque fiable, podría hacerse mucho más eficiente. Por ejemplo, una estación de Tierra debe esperar para que la nave espacial devuelva una señal, por lo que una estación sólo puede seguir una nave espacial a la vez. Esto requiere que las naves espaciales tengan que esperar para los comandos de navegación de la Tierra en lugar de tomar a bordo y las decisiones en tiempo real.‎

‎”Navegando en el espacio profundo requiere medir grandes distancias utilizando nuestro conocimiento de cómo las señales de radio se propagan en el espacio,” dijo Todd Ely de JPL, investigador principal de DSAC. “Navegando habitualmente requiere medidas de la distancia exactas a un metro o mejores. Puesto que las señales de radio viaje a la velocidad de la luz, eso significa que necesitamos medir su tiempo de vuelo con una precisión de unos pocos nanosegundos. Relojes atómicos han hecho habitualmente en el suelo durante décadas. Hacer esto en el espacio es DSAC es”.‎

‎El proyecto DSAC pretende proporcionar precisión de la hora exacta a bordo para futuras misiones de la NASA. La nave espacial usando esta nueva tecnología ya no tendría que confiar en seguimiento de dos vías. Una nave espacial podría utilizar una señal enviada desde la Tierra para calcular la posición sin devolver la señal y a la espera de comandos de la Tierra, un proceso que puede tomar horas. Datos de ubicación oportuna y control de a bordo permite operaciones más eficientes, maniobras más precisas y ajustes a situaciones inesperadas.‎

‎El reloj atómico, el receptor del GPS, y el oscilador ultra-estable que componen la carga útil del reloj atómico del espacio profundo, después de la integración en la bahía media de la nave orbital de la cama de la prueba del satélite de Surrey .
Créditos: tecnología satelital Surrey

‎Este cambio de paradigma permite a las naves espaciales que se centran en objetivos de la misión en lugar de ajustar su posición para apuntar antenas terrenal para cerrar un enlace para el seguimiento de dos vías.‎

‎Además, esta innovación permitiría a las estaciones de Tierra para realizar un seguimiento de varios satélites a la vez cerca de lugares como Marte, concurrido misiones de ciencia de la NASA. En ciertos escenarios, la exactitud de los datos de seguimiento excedería los métodos tradicionales por un factor de cinco.‎

Tom Cwik, the head of JPL's Space Technology Program (left)

‎Tom Cwik, el jefe del programa de tecnología espacial (izquierda) y Allen Farrington, Gerente de proyecto de JPL espacio profundo reloj atómico, de JPL ve la carga reloj atómico integrado en

La nave orbital de la cama de prueba de Surrey Satellite USA.

Créditos: Surrey Satellite Technology.‎

‎DSAC es un prototipo avanzado de un reloj atómico pequeño, de baja masa, basado en la tecnología de trampa de iones de mercurio. Los relojes atómicos en las estaciones de tierra en la ‎‎Red del espacio profundo‎‎ son del tamaño de un refrigerador. DSAC es aproximadamente del tamaño de una tostadora de 4 rebanadas y podría ser más miniaturizado para futuras misiones.‎

‎El vuelo de prueba DSAC llevará esta tecnología del laboratorio al entorno espacial. Mientras que en órbita, la misión DSAC utilizará las señales de navegación de ‎‎GPS de los Estados Unidos‎‎ juntada con un conocimiento preciso de las órbitas de satélite GPS y relojes para confirmar la actuación de DSAC. La demostración debe confirmar que DSAC puede mantener la exactitud del tiempo mejor que dos nanosegundos (.000000002 segundos) más de un día, con el objetivo de lograr precisión 0.3 nanosegundos.‎

‎Una vez DSAC ha probado la tecnología, las misiones futuras pueden utilizar sus mejoras de la tecnología. El reloj promete mayor cantidad de datos de seguimiento y mejora de calidad de los datos de seguimiento. Acoplamiento DSAC con navegación de radio a bordo podría asegurar que las misiones de exploración futura tienen los datos de navegación necesarios para enviar a seres humanos a la Luna y atravesar el sistema solar.‎

‎Tecnologías a bordo DSAC también podrían mejorar la estabilidad del reloj GPS y, a su vez, el servicio de GPS ofrece a los usuarios en todo el mundo. Resultados de la prueba terrestre han mostrado DSAC a más de 50 veces más estable que los relojes atómicos actualmente vuelan en GPS. DSAC promete ser el reloj más estable de espacio de navegación nunca volado.‎

‎”Tenemos elevados objetivos para mejorar la navegación del espacio profundo y ciencia usando DSAC,” dijo Ely. “Podría tener un impacto real e inmediato para todos aquí en la Tierra si se utiliza para asegurar la disponibilidad y funcionamiento continuo del sistema GPS.”‎

‎DSAC es una alianza entre la dirección de misiones de la NASA espacio de tecnología y la oficina del programa de comunicaciones espaciales y de navegación, un programa bajo la dirección de misión de operaciones y exploración humana. DSAC se lanzará en 2018 como una carga alojada en nave espacial Orbital Test Bed de generales atómicos a bordo de la misión de Estados Unidos fuerza aérea programa de tecnología espacial (STP-2).‎

By Danny Baird
NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
Last Updated: Feb. 6, 2018
Editor: Sara Blumberg

 

Traducción: El Quelonio Volador

 

 

Be the first to comment on "‎06 de febrero de 2018‎ ‎NASA prueba el reloj atómico para la navegación del espacio profundo‎"

Deja un comentario.

Tu dirección de correo no será publicada.


*