Cinco cosas que debe saber sobre el reloj atómico

Cinco cosas que debe saber sobre el reloj atómico del espacio profundo de la NASA

Actualizado el 14 de junio de 2019 para revisar una estimación de la estabilidad del reloj.

La NASA está enviando una nueva tecnología al espacio a fines de junio que cambiará la forma en que navegamos en nuestra nave espacial, incluso cómo enviamos astronautas a Marte y más allá. Construido por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, el Reloj Atómico del Espacio Profundo es una demostración de tecnología que ayudará a las naves espaciales a navegar de manera autónoma a través del espacio profundo. No más grande que un horno tostador, el instrumento se probará en órbita terrestre durante un año, con el objetivo de estar listo para futuras misiones a otros mundos.

Aquí hay cinco datos clave que debe conocer sobre el reloj atómico del espacio profundo de la NASA:

Funciona mucho como GPS.

El reloj atómico del espacio profundo es un hermano de los relojes atómicos con los que interactúa todos los días en su teléfono inteligente. Los relojes atómicos a bordo de los satélites permiten que la aplicación GPS de su teléfono lo lleve del punto A al punto B calculando dónde se encuentra en la Tierra, en función del tiempo que tarda la señal en viajar del satélite a su teléfono.

Pero las naves espaciales no tienen GPS para ayudarles a encontrar su camino en el espacio profundo; en cambio, los equipos de navegación confían en los relojes atómicos en la Tierra para determinar los datos de ubicación. Cuanto más nos alejamos de la Tierra, más tarda esta comunicación. El reloj atómico del espacio profundo es el primer reloj atómico diseñado para volar a bordo de una nave espacial que va más allá de la órbita de la Tierra, mejorando drásticamente el proceso.

Ayudará a nuestra nave espacial a navegar de forma autónoma

Hoy, navegamos en el espacio profundo usando antenas gigantes en la Tierra para enviar señales a las naves espaciales, que luego envían esas señales a la Tierra. Los relojes atómicos en la Tierra miden el tiempo que toma una señal para hacer este viaje de dos vías. Solo entonces los navegantes humanos en la Tierra pueden usar antenas grandes para decirle a la nave espacial dónde está y hacia dónde ir. Si queremos que los humanos exploren el sistema solar, necesitamos una forma mejor y más rápida para que los astronautas a bordo de una nave espacial sepan dónde están, idealmente sin necesidad de enviar señales a la Tierra. Un reloj atómico del espacio profundo en una nave espacial le permitiría recibir una señal de la Tierra y determinar su ubicación de inmediato utilizando un sistema de navegación a bordo.

Pierde solo 1 segundo en 10 millones de años.

Cualquier reloj atómico tiene que ser increíblemente preciso para ser utilizado para este tipo de navegación: un reloj que se apaga incluso un segundo podría significar la diferencia entre aterrizar en Marte y perderlo por millas. En pruebas en tierra, el reloj atómico del espacio profundo demostró ser hasta 50 veces más estable que los relojes atómicos en los satélites GPS. Si la misión puede demostrar esta estabilidad en el espacio, será uno de los relojes más precisos del universo.

Mantiene la hora exacta usando iones de mercurio.

Su reloj de pulsera y sus relojes atómicos registran la hora de manera similar: midiendo las vibraciones de un cristal de cuarzo. Se envía un pulso eléctrico a través del cuarzo para que vibre de manera constante. Esta vibración continua actúa como el péndulo de un reloj de pared, marcando cuánto tiempo ha pasado. Pero un reloj de pulsera puede desviarse fácilmente de segundos a minutos durante un período determinado.

Un reloj atómico utiliza átomos para ayudar a mantener una alta precisión en sus mediciones de las vibraciones de cuarzo. La longitud de un segundo se mide por la frecuencia de luz liberada por átomos específicos, que es la misma en todo el universo. Pero los átomos en los relojes actuales pueden ser sensibles a los campos magnéticos externos y a los cambios de temperatura. El reloj atómico del espacio profundo utiliza iones de mercurio, menos de la cantidad que se encuentra típicamente en dos latas de atún, que están contenidas en trampas electromagnéticas. El uso de un dispositivo interno para controlar los iones los hace menos vulnerables a las fuerzas externas.

Se lanzará en un cohete SpaceX Falcon Heavy.

El reloj atómico del espacio profundo volará en el satélite Orbital Test Bed, que se lanza en el cohete SpaceX Falcon Heavy con alrededor de otras dos docenas de satélites de instituciones gubernamentales, militares y de investigación. El lanzamiento está previsto para el 22 de junio de 2019 a las 8:30 p.m. PDT (11:30 p.m.EDT) del Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida y se transmitirá en vivo.

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