Deep Space Atomic Clock

Deep Space Atomic Clock (DSAC)
Deep Space Atomic Clock-DSAC.jpg
De geminiaturiseerde de diepe ruimte-atoomklok is ontworpen voor precieze en realtime radiavoornissen in diepe ruimte.
Missietype Navigatiehulp in diepe ruimte, zwaartekracht en Occultatiewetenschap
Operator Jet Propulsion Laboratory / NASA
COSPAR ID 2019-036C Edit this at Wikidata
Satcat nee. 44341
Website WWW.nasa.gov/missie_Pagina's/TDM/klok/inhoudsopgave.html
Missieduur Gepland: 1 jaar[1]
Finale: 2 jaar en 26 dagen
Ruimtevaartuigen
Ruimtevaartuig Orbital testbed (OTB)
Fabrikant Algemene atomics elektromagnetische systemen
Lading massa 17,5 kg
Dimensies 29 × 26 × 23 cm
(11 × 10 × 9 in)
Stroom 44 watt
Start van missie
Lanceerdatum 25 juni 2019, 06:30:00 UTC[2]
Raket Falcon zwaar
Lanceringssite KSC, LC-39A
Aannemer SpaceX
Ingevoerde service 23 augustus 2019
Einde van de missie
Beschikbaarheid Gedeactiveerd
Gedeactiveerd 18 september 2021
Orbitale parameters
Referentie systeem Geocentrische baan
Regime Lage aardebaan
Tijdperk 25 juni 2019
 

De Deep Space Atomic Clock (DSAC) was een geminiaturiseerde, ultraprecise kwik-ion atoomklok voorzichtig radiavisatie in diepe ruimte.DSAC is ontworpen om orden van grootte stabieler te zijn dan bestaande navigatieklokken, met een drift van niet meer dan 1 nanoseconde in 10 dagen.[3] Verwacht wordt dat een DSAC niet meer dan 1 zou oplopen microseconde van fouten in 10 jaar van bewerkingen.[4] Verwacht wordt dat gegevens van DSAC de precisie van diepe ruimtevaartnavigatie zullen verbeteren en een efficiënter gebruik van trackingnetwerken mogelijk maken.Het project werd beheerd door NASA's Jet Propulsion Laboratory en het werd ingezet als onderdeel van de Amerikaanse luchtmacht's Space Test Program 2 (STP-2) Missie aan boord van een SpaceX Falcon zwaar Rocket op 25 juni 2019.[2]

De Deep Space Atomic Clock werd geactiveerd op 23 augustus 2019.[5] Na een missie -extensie in juni 2020,[6] DSAC werd na twee jaar in bedrijf gedeactiveerd op 18 september 2021.[7]

Overzicht

Huidige op de grond gebaseerde atoomklokken zijn van fundamenteel belang voor diepe ruimtevaartnavigatie;Ze zijn echter te groot om in de ruimte te worden gevlogen.Dit resulteert in het volgen van gegevens die worden verzameld en verwerkt hier op aarde (een tweerichtingsverbinding) voor de meeste diepe ruimtevaartnavigatietoepassingen.[4] De Deep Space Atomic Clock (DSAC) is een geminiaturiseerd en stabiel kwik ionen atoomklok die net zo stabiel is als een grondklok.[4] De technologie kan autonome radiavoornissen mogelijk maken voor de tijdkritische gebeurtenissen van ruimtevaartuigen, zoals het inbrengen of landen van de baan, en beloofde nieuwe besparingen op de kosten van de missieactiviteiten.[3] Verwacht wordt dat het de precisie van diepe ruimtevaartnavigatie zal verbeteren, een efficiënter gebruik van trackingnetwerken mogelijk maakt en een aanzienlijke vermindering van grondondersteuningsactiviteiten oplevert.[3][8]

De toepassingen in diepe ruimte zijn onder meer:[4]

  • Volg tegelijkertijd twee ruimtevaartuigen op een downlink met de Deep Space Network (DSN).
  • Verbeter de trackinggegevens precisie in een orde van grootte met behulp van de DSN's Ka-band Downlink -trackingmogelijkheden.
  • Verzachten Ka-band's weergevoeligheid (in vergelijking met tweeweg X-band) door te kunnen overstappen van een weersomgevoegde antenne naar één op een op een andere locatie zonder trackingstoringen.
  • Volg langer door de volledige kijkperiode van een grondantenne te gebruiken.Bij Jupiter levert dit een toename van 10-15% op bij het volgen;In Saturnus groeit het tot 15-25%, waarbij het percentage toeneemt naarmate een ruimtevaartuigen verder reist.
  • Nieuwe ontdekkingen doen als een KA-band-capabel radioletenschapsinstrument met een 10 keer verbetering van gegevensprecisie voor beide zwaartekracht en Occultatiewetenschap en leveren meer gegevens vanwege de operationele flexibiliteit van eenrichtingsopleiding.
  • Verken diepe ruimte als een belangrijk element van een realtime autonoom navigatiesysteem dat eenrichtingsradiosignalen op de uplink volgt en, in combinatie met optische navigatie, voorziet in robuuste absolute en relatieve navigatie.
  • Fundamenteel voor menselijke ontdekkingsreizigers die realtime navigatiegegevens nodig hebben.

Principe en ontwikkeling

Meer dan 20 jaar, ingenieurs bij NASA's Jet Propulsion Laboratory Hebben de atoomklok van de kwik-ionenval gestaag verbeterd en geminiatureerd.[3] De DSAC -technologie maakt gebruik van het eigendom van Mercury -ionen ' hyperfijne overgang Frequentie op 40,50 GHz om de frequentie -output van a effectief "te sturen" kwarts -oscillator naar een bijna constante waarde.DSAC doet dit door de kwikionen te beperken met elektrische velden in een val en ze te beschermen door magnetische velden en afscherming aan te brengen.[4][9]

De ontwikkeling ervan omvat een testvlucht in Lage aardebaan,[10] Tijdens het gebruik GPS -signalen om precisie -baanbepaling aan te tonen en de prestaties ervan te bevestigen in radiavisatie.

De Deep Space Atomic Clock-2, een verbeterde versie van de DSAC, vliegt op de Veritas Missie naar Venus in 2028.[11]

Inzet

De vluchteenheid wordt gehost - samen met andere vier ladingen - op de orbitale testbed satelliet, geleverd door Algemene atomics elektromagnetische systemen, met behulp van de snelle satellietbus.[12][13] Het werd ingezet als een secundair ruimtevaartuig tijdens de Amerikaanse luchtmacht Space Test Program 2 (STP-2) Missie aan boord van een SpaceX Falcon zwaar Rocket op 25 juni 2019.[2]

Referenties

  1. ^ "Deep Space Atomic Clock (DSAC)".NASA's Space Technology Mission Directoraat. Opgehaald 10 december 2018. Public Domain Dit artikel bevat tekst uit deze bron, die zich in de publiek domein.
  2. ^ a b c Sempsrott, Danielle (25 juni 2019). "NASA's Deep Space Atomic Clock implementeert". NASA. Opgehaald 29 juni 2020. Public Domain Dit artikel bevat tekst uit deze bron, die zich in de publiek domein.
  3. ^ a b c d Boen, Brooke (16 januari 2015). "Deep Space Atomic Clock (DSAC)". NASA/JPL-Caltech. Opgehaald 28 oktober 2015. Public Domain Dit artikel bevat tekst uit deze bron, die zich in de publiek domein.
  4. ^ a b c d e "Deep Space Atomic Clock" (PDF). NASA. 2014. Opgehaald 27 oktober 2015. Public Domain Dit artikel bevat tekst uit deze bron, die zich in de publiek domein.
  5. ^ Samuelson, Anelle (26 augustus 2019). "NASA activeert de diepe ruimte -atoomklok". NASA. Opgehaald 26 augustus 2019. Public Domain Dit artikel bevat tekst uit deze bron, die zich in de publiek domein.
  6. ^ "NASA breidt de diepe ruimte -atomaire klokmissie uit".NASA/JPL-CALTECH.24 juni 2020. Opgehaald 29 juni 2020. Public Domain Dit artikel bevat tekst uit deze bron, die zich in de publiek domein.
  7. ^ O'Neill, Ian J. (5 oktober 2021). "Overuren werken: NASA's Deep Space Atomic Clock voltooit missie". NASA. Opgehaald 5 oktober 2021.
  8. ^ "NASA om de atomaire klok te testen om ruimtemissies op tijd te houden".Gizmag.30 april 2015. Opgehaald 28 oktober 2015.
  9. ^ "DSAC (Deep Space Atomic Clock)". NASA.Aarde observatiebronnen.2014. Opgehaald 28 oktober 2015. Public Domain Dit artikel bevat tekst uit deze bron, die zich in de publiek domein.
  10. ^ David, Leonard (13 april 2016). "Ruimtevaartuig aangedreven door 'Green' Drijfstand om in 2017 te lanceren". Space.com. Opgehaald 15 april 2016.
  11. ^ "De diepe ruimte -atoomklok beweegt naar een verhoogde autonomie van ruimtevaartuigen". JPL. NASA. 30 juni 2021. Opgehaald 19 juli 2021.
  12. ^ General Atomics voltooit klaar voor lancering van orbitale testbed satelliet.General Atomics Electromagnetic Systems, persbericht op 3 april 2018.
  13. ^ OTB: The Mission.Surrey satelliettechnologie.Bezocht op 10 december 2018.

Externe links