Τα πυρηνικά ρολόγια της Ευρώπης στο διάστημα: Η θεωρία του Αϊνστάιν δοκιμάζεται στο ISS!

Τα πυρηνικά ρολόγια της Ευρώπης στο διάστημα: Η θεωρία του Αϊνστάιν δοκιμάζεται στο ISS!

Vienna, Österreich - Σήμερα, η Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος ESA ξεκίνησε ένα πρωτοποριακό έργο για να διερευνήσει τη σχέση μεταξύ βαρύτητας και χρόνου. Στο πλαίσιο αυτού του έργου, δύο εξαιρετικά ακριβή πυρηνικά ρολόγια στάλθηκαν στο διάστημα. Το όργανο που ονομάζεται ACES (Atomic Clock Ensemble στο διάστημα) συνδέθηκε με επιτυχία στη μονάδα Columbus του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού (ISS) για να στείλει το πιο ακριβές σήμα χρόνου από το διάστημα. Οι εργασίες βαθμονόμησης για τους ACE θα πρέπει να διαρκέσουν περίπου μισό χρόνο πριν αναμένουν τα πρώτα επιστημονικά αποτελέσματα σε περίπου ενάμιση χρόνο.

ACES συνδυάζει δύο ειδικά αναπτυγμένα ατομικά ρολόγια: το ρολόι ατόμου Cesium Pharyh, το οποίο μετράει ακριβώς δευτερόλεπτα και το ρολόι υδρογόνου-μάσκα SHM (διάστημα υδρογόνου Maser), το οποίο είναι πολύ σταθερό, αλλά δεν έχει την ίδια ακρίβεια με τον Φαραώ. Ο κύριος στόχος του έργου είναι να εξετάσει τις χρονικές διαφορές μεταξύ της Γης και του ISS, οι οποίες θα μπορούσαν να παρέχουν βασικές γνώσεις για την αναθεώρηση της γενικής θεωρίας της σχετικότητας του Albert Einstein. Ο Αϊνστάιν δήλωσε ότι η βαρύτητα επιβραδύνει το χρόνο, η οποία υποστηρίχθηκε από προηγούμενα πειράματα, τα οποία έδειξαν ότι ο χρόνος περνάει ταχύτερα σε μεγαλύτερα ύψη.

Αποστολή και επιστημονικό υπόβαθρο

Η χωρική κάψουλα, η οποία μεταφέρει άσους, πήρε από το διαστημικό κέντρο του Κένεντι στη Φλόριντα τη Δευτέρα του Πάσχα. Μετά από περίπου 28 ώρες πτήσης, αγκυροβόλησε στο ISS. Οι ACEs είναι μία από τις πιο ακριβείς μετρήσεις χρόνου που έχουν σταλεί ποτέ στο διάστημα. Με τις καθημερινές μεταδόσεις σήματος σε διάφορους σταθμούς εδάφους, θα είναι δυνατό οι επιστήμονες να συγκρίνουν τις μετρήσεις του χρόνου και έτσι να βρουν ενδείξεις για να υποστηρίξουν τις θεωρίες του Αϊνστάιν.

Όπως υπογραμμίζει ο Simon Weinberg από το ESA, το έργο έχει επίσης μεγάλη πρακτική σημασία. Θα πρέπει να επιτρέψει την παγκόσμια δικτύωση όλων των ακριβών ρολογιών για τη δημιουργία ενός ομοιόμορφου και ακριβούς συστήματος χρόνου για εφαρμογές όπως η πλοήγηση και το εμπόριο υψηλής συχνότητας. Οι προηγούμενες δοκιμές στη Γη έχουν ήδη δείξει ότι τα ρολόγια τσιμπούνται ταχύτερα σε υψηλότερα στρώματα από ό, τι στο έδαφος.

Τεχνικές λεπτομέρειες και επόμενα βήματα

Το σύστημα ACES έχει μέγεθος περίπου ενός κυβικού μέτρου και εγκαθίσταται από ένα βραχίονα ρομπότ στο ISS. Η φάση βαθμονόμησης θα δώσει στους ερευνητές την ευκαιρία να ελέγξουν τη λειτουργία των ρολογιών πριν ξεκινήσουν τις μετρήσεις στην πραγματική φάση του πειράματος.

Τα αποτελέσματα αυτών των μετρήσεων θα μπορούσαν να έχουν ενδεχομένως επιπτώσεις από την κατανόηση του χρόνου, των βαρυτικών πεδίων και της επιρροής τους στην αντίληψη του χρόνου. Το έργο όχι μόνο συμβάλλει στην επιστήμη, αλλά και στην τυποποίηση της παγκόσμιας μέτρησης του χρόνου. Οι γνώσεις από το ISS θα μπορούσαν να δώσουν βαθύτερες γνώσεις στη θεωρία της σχετικότητας και έτσι να ανοίξουν ένα νέο κεφάλαιο στη φυσική έρευνα.