В США приступили к разработке портативных атомных часов — с точностью до триллионной доли секунды

Их задействуют в авиационных и космических аппаратах будущего.

Американское агентство DARPA объявило о запуске программы Robust Optical Clock Network (ROCkN), целью которой является создание сверхточных, но при этом компактных оптических атомных часов.

Современные космические операции требуют наносекундной точности и ошибка даже в одну миллиардную долю секунды может привести к рассинхронизации цифровых систем и отклонению ракеты или спутника от назначенного курса.

Для измерения бортового времени летательные аппараты зачастую полагаются на позиционирующие технологии вроде GPS, но они не застрахованы от помех и работают только в околоземном пространстве.

Решить проблему позволяют атомные часы. В основе устройства лежит микроволновый резонатор, который измеряет частоту колебаний атомов (например, цезия) по мере их перехода из одного энергетического состояния в другое.

Наиболее продвинутым видом таких часов считаются оптические. В них микроволны заменяют лучом света, чтобы повысить точность до 100 раз, однако это делает установку ещё более громоздкой.

Программа ROCkN направлена на то, чтобы трансформировать конструкцию в портативную и надёжную версию, которая сможет работать за пределами лаборатории и подойдёт для авиационной и космической техники.

Разработчики заявили, что уже готовят прототип, который справляется с перепадами температур, скорости и вибрационного шума, а также поддерживает пикосекундную точность в течение полутора минут. В дальнейшем этот показатель рассчитывают увеличить до целого месяца.

Стоит отметить, что подобными исследованиями также занимаются другие организации, в том числе в России. В 2016 году учёные выяснили, что объединённые в космосе атомные часы способны фиксировать гравитационные волны и даже тёмную материю, а в 2019-м NASA вывела первый экспериментальный атомный хронометр на орбиту.

#технологии #физика #космос #новости