Очень важно знать точное время: оно поднимает нас утром и координирует все наши действия в течение дня – начиная от перелётов и заканчивая системой GPS. И если вы установите его достаточно точно, то сможете даже использовать для навигации в космосе.

Но установка точного времени – это достаточно серьёзная техническая проблема. Каждые часы в мире в некоторой степени неточны. Независимо от того, какую технологию используют ваши наручные часы, они допускают неточность. Время от времени часть секунды теряется. Даже атомные часы, которые измеряют время, наблюдая за колебаниями отдельных атомов, несовершенны. Поэтому учёные стремятся создать часы, которые были бы немного точнее, чем все, что были созданы ранее.
Команда китайских исследователей придумала, как развить одну из самых точных технологий атомных часов, доступных в настоящее время в космосе.

В статье, опубликованной в журнале Nature Communications, группа исследователей из Шанхайского института оптики и точной механики при Академии наук Китая официально объявила, что успешно протестировала “холодные” атомные часы (часы на холодных атомах) в течение 15 месяцев на орбите на борту ныне несуществующей китайской космической станции “Тяньгун-2″.

“Холодные” атомные часы, работающие с помощью лазерного охлаждения атомов почти до абсолютного нуля перед измерением их колебаний, могут наиболее точно измерять время. Но охлаждать атомы до такой температуры очень сложно даже на Земле, не говоря уже о том, чтобы сделать это на борту космического аппарата.

“Холодные” атомные часы измеряют колебания атомов, когда они находятся в свободном падении, так, чтобы они не взаимодействовали ни с чем другим. На Земле это требует постоянного “подталкивания” атома, чтобы провести измерения, пока он проходит через детектор.

Раннее ученым уже удалось сделать атомы ультрахолодными в свободном падении, пишет команда китайских учёных в статье. Но это было не более и не менее, чем подбрасывание самой установки. “Такие методы обеспечивают условия микрогравитации от нескольких секунд (падение с башни, параболический полёт) до нескольких минут (метеорологическая ракета)”, пишут учёные.

Работа же китайских исследователей позволила проверить долговременные эффекты, связанные с гравитацией.

По словам учёных, на орбите сложно сделать подобное устройство, поскольку оно должно быть намного меньше, чем его аналог на Земле. Также оно должно пройти тесты по безопасности, необходимые для запуска в космос, работать в условиях микрогравитации, иметь защиту от космического излучения – и работать без каких-либо квантовых физиков на борту, которые могли бы внести коррективы, если что-нибудь пойдет не так.

Учёные считают, что космические “холодные” атомные часы имеют некоторые преимущества. Самое главное – они реагируют на атомные колебания в течение более длительных периодов времени. В условиях микрогравитации атом может дольше оставаться неподвижным, обеспечивая более длительный период измерения.

Ещё в 2017 году исследователи из Европейского космического агентства (ESA) заявили, что “холодные” атомные часы “Тяньгун-2″ были не такими точными, какими могли бы быть. Но часы ESA, которые теоретически были бы более точными, не проходили испытаний в космосе.

Оригинал статьи – www.space.com/4…

Нельзя также не сказать о том, что российские ученые запустили водородный стандарт частоты (атомные часы) в 2011 году на борту космического аппарата «Спектр-Р», который работает в международном проекте [club50838869|РадиоАстрон]. Водородный стандарт частоты успешно работал 6 лет пока не испарился весь жидкий водород. Стоит отметить, что их предполагаемый срок службы составлял 3 года.

Твоим друзьям это понравится!