Canadarm2, el brazo robótico en la ISS construido por la Agencia Espacial Canadiense
ESA/NASA
El reloj más preciso en el espacio se lanza en cuestión de días y comenzará a construir una red altamente sincronizada a partir de los mejores relojes de la Tierra. Pero el proyecto, décadas en preparación, solo funcionará durante unos años antes quema A medida que la Estación Espacial Internacional Desorbita al final de la década.
El conjunto de reloj atómico en el espacio (ACES) es una misión de la Agencia Espacial Europea (ESA) que generará una señal de tiempo con precisión sin precedentes y luego la transmitirá a través de láser a nueve estaciones terrestres a medida que pasa por encima de 27,000 kilómetros por hora. Esta red de relojes estará en una sincronización extremadamente cercana y proporcionará cronometraje altamente preciso en todo el mundo.
El resultado es que los ACE podrán probar Teoría de la relatividad general de Einsteinque dice que el paso del tiempo se ve afectado por la fuerza de la gravedad, con gran precisión. También ayudará con la investigación sobre todo, desde la materia oscura hasta la teoría de cuerdas.
ACES está programado para lanzarse el 21 de abril a bordo de un Spacex Rocket Falcon 9 del Centro Espacial Kennedy, Florida. Una vez en la ISS, el brazo robótico de la Agencia Espacial Canadiense, Canadarm2, lo conectará al exterior del Laboratorio Columbus de la ESA, donde permanecerá en el vacío del espacio.
El paquete en realidad comprende dos relojes: uno llamado SHM tiene la capacidad de permanecer estable durante períodos cortos, lo que le permitirá ayudar a calibrar el otro, llamado Pharao. Juntos, estos relojes serán tan precisos que perderían menos de un segundo durante 300 millones de años, 10 veces más precisos que los relojes a bordo de los satélites GPS.
Pharao está modelado fundamentalmente en un reloj atómico en París que ocupa una habitación completa. La miniaturización de esa tecnología en algo que ocupa menos de un metro cúbico, y también puede sobrevivir a los rigores de un lanzamiento de cohetes y la vida en el espacio, no fue hazaña.
Para generar una señal de reloj precisa, Pharao arroja una fuente de átomos de cesio enfriado a casi cero absoluto y observa su interacción con los campos de microondas. En la Tierra, esto requiere un dispositivo de hasta 3 metros de altura, pero en la microgravedad estos átomos se pueden rociar en una fuente más lenta y más pequeña, lo que permite que sea mucho más pequeño.
Simon Weinberg en ESA dice que el dispositivo es tan sensible que simplemente colocar una cucharadita cerca podría crear un campo electromagnético lo suficientemente fuerte como para destruir el reloj. “Solo para ponerlo en contexto, es mejor que mil millones de millones de segundos que estamos tratando de medir aquí”, dice Weinberg. “Así que es un trabajo desafiante”.
El concepto de ACES se remonta a la década de 1990 y se planeó originalmente para el lanzamiento en el transbordador espacial, que se retiró en 2011. Una vez que llegue al espacio, la primera señal no llegará a un reloj terrestre durante un año y medio, tomará alrededor de seis meses para encargar el dispositivo, y luego se necesitará un año de medición para islar el ruido y eliminarlo de la señal del reloj.
Después de eso, ACES funcionará hasta 2030, después de lo cual la ISS se estrellará deliberadamente en la atmósfera de la Tierra y se quemará. En ese momento, nuevos relojes súper precisos conocidos como relojes ópticos Es probable que hayan hecho que los relojes atómicos sean casi obsoletos en la Tierra, aunque pueden no ser lo suficientemente pequeños o robustos para usar en el espacio en ese momento.
Weinberg dice que en algún momento la ESA buscará lanzar una nueva generación de ases para reemplazar lo que se pierde en la ISS, cualquiera que sea la tecnología más apropiada en ese momento. “Estaríamos muy lejos de hacer eso, y tendríamos que reunir el apoyo y el financiamiento, etc. para asegurarnos de que eso sucediera”.
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