Технологии

Атомные часы для глубокого космоса

26 Июня 2019

Точная радионавигация – использующая радиочастоты для определения местоположения – имеет важное значение для успеха ряда миссий по исследованию глубокого космоса. Проект «Атомные часы для глубокого космоса» или DSAC предназначен для проверки в полёте миниатюризированных сверхточных ртутно-ионных атомных часов, которые на порядок более стабильны, чем лучшие на сегодняшний день навигационные часы.

Наземные атомные часы – это уже давно краеугольный камень для навигации большинства космических аппаратов глубокого космоса, поскольку они обеспечивают базовые данные, необходимые для точного позиционирования. DSAC обеспечат такую же стабильность и точность для космических аппаратов, исследующих Солнечную систему. Эта новая возможность может навсегда изменить наш подход к осуществлению навигации в глубоком космосе – устранив необходимость «разворачивать сигналы» для отслеживания. Точно так же, как современные глобальные системы позиционирования используют однонаправленные сигналы для обеспечения наземных навигационных услуг, DSAC обеспечат такую же возможность навигации в глубоком космосе – с такой высокой точностью, что исследователям придётся тщательно учитывать релятивистские эффекты или относительное движение наблюдателя и наблюдаемого объекта, на которое влияют гравитация, пространство и время (часы на навигационном спутнике, например, должны быть скорректированы для учёта этого эффекта, или их навигационные фиксации начинают дрейфовать).

Последние 20 лет инженеры Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, совершенствовали и миниатюризировали ртутно-ионные атомные часы, готовя их к работе в суровых условиях глубокого космоса. В лабораторных условиях точность атомных часов была улучшена до размера дрейфа, не превышающего 1 наносекунды за 10 дней.

Теперь команда DSAC готовит миниатюрные, лёгкие атомные часы – на порядок более точные и стабильные, чем любые другие атомные часы, запущенные в космос – для испытательного полёта на низкой околоземной орбите. Часы будут использовать сигналы ГНСС для демонстрации точности определения орбиты и подтверждения своей эффективности, обещая оптимизацию затрат на миссии, предоставляя больше научных данных и стимулируя дальнейшее развитие автономной радионавигации в глубоком космосе.

В настоящее время проект DSAC создаёт демонстрационный блок и полезную нагрузку, которые будут размещены на космическом корабле, который предоставит компания General Atomics Electromagnetic Systems из Энглвуда, Колорадо. Он будет запущен на околоземную орбиту в 2019 году. Полезная нагрузка будет эксплуатироваться не менее года, чтобы доказать свою функциональность и полезность для однонаправленной навигации.

Проект спонсируется директоратом НАСА по космическим технологиям и Сетью космической связи и навигации НАСА и управляется Лабораторией реактивного движения аэрокосмической администрации.


Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный канал на TamTam


Источник: НАСА
Короткая ссылка:  vestnik-glonass.ru/~TJRni
10.11.2026
Все виды вооружённых сил США стремятся к созданию возможностей, дополняющих GPS, на фоне опасений, что эта спутниковая группировка становится всё более уязвимой для помех.
10.11.2026
Автономное предотвращение столкновений с препятствиями на беспилотных летательных аппаратах — это зрелая область исследований, однако сравнительно меньше работ посвящено поведению на уровне контроллера, обусловленному европейскими соображениями риска наземных пролётов и запретом на пролёт над пролётными объектами во время уже идущей инспекционной миссии.
09.11.2026
Быстрое развёртывание широкополосных спутниковых группировок на низкой околоземной орбите (НОО) открывает новые возможности для навигации следующего поколения. По сравнению с традиционными глобальными навигационными спутниковыми системами (ГНСС), широкополосные системы на НОО обеспечивают более мощный принимаемый сигнал, более широкую полосу пропускания, быстро меняющуюся геометрию спутников и более крупные масштабы группировок, что открывает новые возможности для позиционирования, навигации и синхронизации.
05.11.2026
Специалисты из «Организации «Агат» опубликовали в журнале «Экономика космоса» статью «Инженерная практика применения цифрового моделирования производственных систем».

СТАТЬИ ГЛОНАСС