Dva najsavremenija atomska sata, najpreciznija ikad stvorena, lansirana su raketom SpaceX-a i trenutno su na putu ka Međunarodnoj svemirskoj stanici (ISS). U narednim mjesecima koristit će lasere za sinhronizaciju globalnih satova putem mreže globalnih navigacijskih satelita.
Ansambl atomskih satova u svemiru (ACES – Atomic Clock Ensemble in Space) će “redefinisati način na koji mjerimo vrijeme”, prema Evropskoj svemirskoj agenciji (ESA), koja je razvila projekat. Slanjem najpreciznijeg vremenskog signala ikada iz svemira, stvorit će “internet satova”, upoređujući ih za mjerenje protoka vremena. To će pomoći naučnicima da proučavaju Zemljinu gravitaciju.
Prema ESA, atomski sat mjeri vrijeme posmatrajući prijelaz atoma iz pobuđenog u osnovno stanje, na konstantnoj frekvenciji. ACES satovi – PHARAO i SHM – će se koristiti za testiranje fundamentalne fizike iz orbite, uključujući Ajnštajnovu opštu teoriju relativnosti i potragu za tamnom materijom, saopštila je ESA. To će se postići definisanjem odnosa između vremena i prostora.
Satove su izradili Francuski svemirski centar (CNES – Centre National d'Études Spatiales) i švajcarska kompanija Safran Timing Technologies. Toliko su precizni da bi izgubili samo jednu sekundu u 300 miliona godina. Ipak, neće dugo ostati u orbiti, s obzirom na planiranu deorbitu ISS-a u kasnim 2020-im, njihova sudbina je da izgore u Zemljinoj atmosferi zajedno sa ostatkom stanice.
ACES ima sistem za prenos vremena razvijen od strane nemačke firme TimeTech, koji koristi mikrotalasne i laserske veze za sinhronizaciju vremena između svemira i Zemlje. Misija će također testirati načine za sinhronizaciju globalnih satova pomoću GPS satelita.
“Mi postavljamo najprecizniji instrument za mjerenje vremena ikad poslan u orbitu na Međunarodnoj svemirskoj stanici – otvarajući nova vrata u fundamentalnoj fizici, prijenosu vremena i globalnoj sinhronizaciji”, rekao je Daniel Neuenschwander, direktor istraživanja ljudi i robota u ESA-i. On je to nazvao “velikom prekretnicom za evropsku nauku i međunarodnu saradnju u svemiru”.
NASA šalje eksperimente i zalihe na ISS
ACES satovi lansirani su na raketi SpaceX Falcon 9 iz NASA-inog svemirskog centra Kennedy na Floridi u 4:15 ujutro po EDT u ponedjeljak, 21. aprila. Bio je dio NASA-inog 32. komercijalnog leta za opskrbu na ISS, slanjem naučnih eksperimenata i 3.000 kilograma kilograma Dragon capsu. Kapsula će pristati na ISS oko 8:20 ujutro u utorak, 22. aprila.
Planirano je da ACES satovi budu instalirani spolja na ESA-in Columbus modul u petak, 25. aprila, okrenuti prema Zemlji, gdje će početi najmanje 10 sesija mjerenja, svaka u trajanju od 25 dana.
Ajnštajnova teorija relativnosti
Opća teorija relativnosti Alberta Ajnštajna opisuje kako kosmos funkcioniše. Univerzum je četverodimenzionalan – ima tri prostorne i jednu vremensku dimenziju. Relativnost se bavi onim što se dešava kada se masa unese u taj 4D univerzum. Teorija se često ilustruje primjerom kugle za kuglanje (mase) na trampolinu (prostor-vrijeme), gdje lopta rasteže površinu. Krivulje mase prostor-vrijeme. Prostor-vrijeme upravlja kretanjem mase. Ako je prostor-vrijeme zakrivljeno, sve što ima masu kreće se zakrivljenom putanjom. Gravitacija je posljedica zakrivljenog prostor-vremena; Sunce mijenja geometriju prostor-vremena oko sebe, tako da se svjetlosni zraci savijaju dok prolaze kroz tu krivinu.
Prema NASA-i, ACES će mjeriti Ajnštajnov “gravitacioni crveni pomak”, efekat njegove teorije u kojoj se svetlost gravitacijom pomera prema crvenom delu spektra. Gravitacijski driftovi utiču na preciznost GPS pozicioniranja.
Ovu teoriju je prvi put objavio Ajnštajn 1915. godine, tokom Prvog svetskog rata, ali je ostala nedokazana sve do 19. maja 1919. godine, tokom potpunog pomračenja Sunca, snimljene su fotografije koje su pokazivale savijanje svetlosti.
Slike su pokazale da prisustvo Sunčeve mase na tamnom nebu pomera prividne položaje zvezda, jer Sunce savija prostor-vreme. Svjetlost zvijezda oko njega putovala je kroz zakrivljeni prostor i činilo se da dolazi iz malo drugačijeg smjera nego što bi imala bez zakrivljenosti.
Jamie Carter, saradnik Forbesa
