Euroopa aatomkellad kosmoses: Einsteini teooriat testitakse ISS-il!

Euroopa aatomkellad kosmoses: Einsteini teooriat testitakse ISS-il!

Täna käivitas Euroopa Kosmoseagentuur ESA murrangulise projekti, et uurida gravitatsiooni ja aja vahelist seost. Selle projekti raames saadeti kosmosesse kaks ülitäpset aatomkella. Instrument nimega ACES (Atomic Clock Ensemble in Space) ühendati edukalt Rahvusvahelise Kosmosejaama (ISS) Columbuse mooduliga, et saata kosmosest kõige täpsem ajasignaal. ACESi kalibreerimistööd kestavad eeldatavasti umbes pool aastat, enne kui esimesi teadustulemusi oodatakse umbes pooleteise aasta pärast.

ACES ühendab kaks spetsiaalselt välja töötatud aatomkella: tseesiumi aatomkella Pharaoh, mis mõõdab täpselt sekundeid, ja vesinikmaserkella SHM (Space Hydrogen Maser), mis on väga stabiilne, kuid mille täpsus ei ole samasugune kui vaarao. Projekti põhieesmärk on uurida Maa ja ISSi ajaerinevusi, mis võiks anda olulisi teadmisi Albert Einsteini üldise relatiivsusteooria testimiseks. Einstein oletas, et gravitatsioon aeglustab aega, mida toetasid ka varasemad katsed, mis näitasid, et aeg möödub suurematel kõrgustel kiiremini.

Missioon ja teaduslik taust

ACES-i kandev kosmosekapsel tõusis ülestõusmispühade esmaspäeval Floridas asuvast Kennedy kosmosekeskusest. Pärast umbes 28-tunnist lendu dokkis see ISS-iga. ACES on üks täpsemaid ajastussüsteeme, mis kunagi kosmosesse saadetud. Igapäevase signaaliedastusega mitmele maapealsele jaamale saavad teadlased võrrelda ajamõõtmisi ja seega leida vihjeid Einsteini teooriate toetamiseks.

Nagu märgib Simon Weinberg ESA-st, on projektil ka suur praktiline tähtsus. Selle eesmärk on võimaldada kõigi täpsete kellade ülemaailmset võrku ühendamist, et luua ühtne ja täpne ajasüsteem selliste rakenduste jaoks nagu navigatsioon ja kõrgsageduslik kauplemine. Varasemad katsed Maal on juba näidanud, et kellad tiksuvad suurematel kõrgustel kiiremini kui maapinnal.

Tehnilised üksikasjad ja järgmised sammud

ACES-süsteem on umbes ühe kuupmeetri suurune ja on ISS-ile kinnitatud robotkäe abil. Kalibreerimisfaas annab teadlastele võimaluse enne tegelikus katsefaasis mõõtmiste alustamist kontrollida, kuidas kellad töötavad.

Nende mõõtmiste tulemustel võib olla kaugeleulatuv mõju meie arusaamale ajast, gravitatsiooniväljadest ja nende mõjust aja tajumisele. Projekt ei panusta mitte ainult teadusesse, vaid ka globaalse ajamõõtmise standardimisse. ISS-i tulemused võivad anda sügavama ülevaate relatiivsusteooriast ja avada seega uue peatüki füüsikalistes uuringutes.