أقيمت ساعة مساحة للمساحة للبدء – والعد التنازلي للتدمير

تتساقط الساعة الأكثر دقة في الفضاء في غضون أيام وستبدأ في بناء شبكة متزامنة للغاية من أفضل الساعات على الأرض. لكن المشروع ، عقودًا من الزمن ، سيعمل فقط لبضع سنوات قبل أن يحترق مع محطة الفضاء الدولية في نهاية العقد.

مجموعة الساعة الذرية في الفضاء (ACES) هي مهمة وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) التي ستولد إشارة زمنية بدقة غير مسبوقة ثم نقلها عبر الليزر إلى تسع محطات أرضية حيث تمر فوق 27000 كيلومتر في الساعة. ستكون هذه الشبكة من الساعات في مزامنة وثيقة للغاية وتوفر عملية حفظ زمنية دقيقة للغاية في جميع أنحاء العالم.

والنتيجة هي أن ACEs ستكون قادرة على اختبار نظرية آينشتاين للنسبية العامة ، والتي تقول إن مرور الوقت يتأثر بقوة الجاذبية ، بدقة كبيرة. كما سيساعد في البحث عن كل شيء من المادة المظلمة إلى نظرية الأوتار.

من المقرر إطلاق ACES في 21 أبريل على متن صاروخ Spacex Falcon 9 من مركز كينيدي للفضاء ، فلوريدا. بمجرد وصولها إلى ISS ، ستقوم ذراع وكالة الفضاء الكندية – Canadarm2 – بإرفاقها بالخارج لمختبر كولومبوس في ESA ، حيث ستبقى في فراغ الفضاء.

تتكون الحزمة في الواقع من ساعتين: واحدة تسمى SHM لديها القدرة على البقاء مستقرة لفترات قصيرة ، مما سيسمح لها بالمساعدة في معايرة الآخر ، يسمى Pharao. معا ، ستكون هذه الساعات دقيقة للغاية بحيث تفقد أقل من ثانية على مدار 300 مليون عام – 10 أضعاف أكثر دقة من الساعات على متن قوات الأمن القاتلة GPS.

تم تصميم Pharao بشكل أساسي على ساعة ذرية في باريس تحتل غرفة بأكملها. لم يكن التصغير هذه التكنولوجيا في شيء يستغرق أقل من متر مكعب ، ويمكن أن ينجو أيضًا من قسوة إطلاق الصواريخ والحياة في الفضاء ، فذًا فذًا.

لتوليد إشارة ساعة دقيقة ، ينشر Pharao نافورة من ذرات السيزيوم تبرد إلى بالقرب من الصفر المطلق ويلاحظ تفاعلها مع حقول الميكروويف. على الأرض ، يتطلب ذلك جهازًا يصل طوله إلى 3 أمتار ، ولكن في الجاذبية الدقيقة ، يمكن رش هذه الذرات في نافورة أبطأ وأصغر ، مما يسمح له أن يكون أصغر بكثير.

يقول Simon Weinberg في وكالة الفضاء الأوروبية إن الجهاز حساس لدرجة أن مجرد وضع ملعقة صغيرة بالقرب منه قد يخلق حقلًا كهرومغناطيسيًا قويًا بما يكفي لتدمير الساعة. يقول وينبرج: “فقط لوضعها في السياق ، فهي أفضل من ألف مليون مليون من الثانية التي نحاول قياسها هنا”. “لذلك هو جحيم واحد من وظيفة صعبة.”

يعود مفهوم ACES إلى التسعينيات وتم التخطيط له في الأصل لإطلاقه على مكوك الفضاء ، الذي تقاعد في عام 2011. بمجرد وصوله إلى الفضاء ، لن تصل الإشارة الأولى إلى ساعة أرضية لمدة عام ونصف – ستستغرق حوالي ستة أشهر لتشغيل الجهاز ، ثم ستكون هناك حاجة إلى قياس قيمة لمدة عام وإزالة إشارة على مدار الساعة.

بعد ذلك ، ستعمل ACEs حتى عام 2030 ، وبعد ذلك سيتم تعميد ISS في الغلاف الجوي للأرض ويحترق. بحلول هذه النقطة ، من المرجح أن تكون الساعات الجديدة الدقيقة الفائقة المعروفة باسم الساعات البصرية قد صنعت ساعات ذرية على الأرض ، على الرغم من أنها قد لا تكون صغيرة أو قوية بما يكفي للاستخدام في الفضاء بحلول ذلك الوقت.

يقول Weinberg أنه في مرحلة ما ، ستتطلع وكالة الفضاء الأوروبية إلى إطلاق جيل جديد من ACEs لاستبدال ما هو ضائع على محطة الفضاء الدولية ، مهما كانت التكنولوجيا الأنسب في ذلك الوقت. “سنكون بعيدًا عن القيام بذلك ، وسيتعين علينا جمع الدعم والتمويل معًا للتأكد من حدوث ذلك.”