Am Samstag, den 22. Juni, plant SpaceX den Start seiner Falcon Heavy Rocket vom Kennedy Space Center in Cape Canaveral, Florida. Das wiederverwendbare Fahrzeug hat zwei erfolgreiche Flüge hinter sich; der erste Start Anfang 2018 und eine Satellitenlieferung im April 2019.
Für ihr drittes Abenteuer wird die Falcon Heavy eine Fülle wertvoller Fracht in den Weltraum befördern. Rund zwei Dutzend Satelliten gehen dieses Mal mit auf die Reise. Aber der interessanteste Passagier der Rakete muss der Orbital Test Bed-Satellit sein. Seine Hauptnutzlast ist ein experimentelles Ding in der Größe eines Toasters namens Deep Space Atomic Clock (DSAC). Wenn das Ding richtig funktioniert, könnten zukünftige Missionen zum Mars, Jupiter und darüber hinaus viel einfacher werden – und weniger teuer.
Atomuhren sind zeithaltende Geräte, die funktionieren, indem sie subatomare Teilchen auf einer gewünschten Frequenz in Resonanz halten. Mit diesem Verfahren können die Uhren die Zeit mit unglaublicher Genauigkeit anzeigen. Es ist ein Maß an Präzision, das unsere GPS-Technologie ermöglicht. GPS-Empfänger verwenden Atomuhren, um die Entfernung zwischen sich und globalen Positionierungssatelliten (die ihre eigenen eingebauten Atomuhren haben) zu bestimmen. Mit diesen Informationen kann der Empfänger Ihren Aufenthaltsort bestimmen.
In ähnlicher Weise verwendet die NASA Atomuhren, um künstliche Schiffe durch den Weltraum zu führen – was als jeder Himmelspunkt definiert ist, der sich „ auf oder jenseits “ der Umlaufbahn des Mondes befindet.
Zuerst wird ein Signal durch die Antennen an bodengestützten Stationen nach oben gesendet . Bei Empfang feuert das Raumfahrzeug ein Rücksignal ab. Und hier kommt die Zeitmessung ins Spiel. Atomuhren auf Oberflächenebene sagen Wissenschaftlern genau, wie viel Zeit zwischen dem ausgehenden Signal und seiner Antwortnachricht vergangen ist.
Dann werden Berechnungen durchgeführt, um die Geschwindigkeit, Flugbahn und Position des Fahrzeugs zu bestimmen. In der Zwischenzeit muss das Schiff selbst im Leerlauf herumlaufen und auf Navigationsbefehle des erdgebundenen Teams warten.
Das DSAC wurde entwickelt, um den Prozess zu rationalisieren. Mit einem Gewicht von nur 16 Kilogramm ist es deutlich leichter als die massiven, geerdeten Uhren, die derzeit zur Steuerung von Weltraummissionen verwendet werden. Tatsächlich ist es klein genug, um auf einen Satelliten oder eine Rakete zu passen.
Wenn das Gerät also funktioniert, müssen zukünftige Astronauten nicht Däumchen drehen, bis die Erde Reiseanweisungen versendet. Mit einer tragbaren Atomuhr an Bord können sie ihre eigene Orientierung einschätzen, schnellere Entscheidungen treffen und ein gewisses Maß an Autonomie genießen .
Auch Bodenstationen könnten von der Anordnung profitieren. Im Moment sind sie darauf beschränkt, jeweils ein Raumschiff zu verfolgen, aber das DSAC würde die Notwendigkeit von Rücksignalen beseitigen. Das würde es den Stationen ermöglichen, mehrere Schiffe gleichzeitig zu verfolgen.
Hier auf der Erde durchgeführte Tests ergaben, dass die DSAC – die Quecksilberionen zur Zeitmessung nutzt – weitaus genauer und stabiler war als jede der Atomuhren, die Sie auf GPS - Satelliten finden.
Nun wartet die wissenschaftliche Gemeinschaft darauf, zu sehen, wie sich das Gerät in der Final Frontier schlagen wird. Aber sie werden es nicht gleich am Mond vorbeischießen. Nach dem Start der Falcon Heavy wird die DSAC ein Jahr in der Erdumlaufbahn verbringen, während die Ingenieure ihre Fortschritte genau im Auge behalten.
„Wir haben hochgesteckte Ziele zur Verbesserung der Weltraumnavigation und -wissenschaft mit DSAC“, sagte Dr. Todd Ely in einer NASA-Erklärung aus dem Jahr 2018 . Ely, ein Ermittler am Jet Propulsion Laboratory, fügt hinzu, dass das Gerät „eine echte und unmittelbare Wirkung für alle hier auf der Erde haben könnte, wenn es dazu verwendet wird, die Verfügbarkeit und kontinuierliche Leistung von [GPS-Systemen] sicherzustellen“.
JETZT IST DAS INTERESSANT
Eine Armbanduhr, die der Astronaut Ron Evans auf der Apollo-17-Mission trug, wurde 2016 für 245.000 Dollar versteigert .
