Eiropas atompulksteņi kosmosā: Einšteina teorija tiek pārbaudīta uz SKS!

Eiropas atompulksteņi kosmosā: Einšteina teorija tiek pārbaudīta uz SKS!

Šodien Eiropas Kosmosa aģentūra ESA uzsāka revolucionāru projektu, lai izpētītu attiecības starp gravitāciju un laiku. Šī projekta ietvaros kosmosā tika nosūtīti divi augstas precizitātes atompulksteņi. Instruments ar nosaukumu ACES (Atomic Clock Ensemble in Space) tika veiksmīgi pievienots Starptautiskās kosmosa stacijas (SKS) Columbus modulim, lai nosūtītu visprecīzāko laika signālu no kosmosa. Paredzams, ka ACES kalibrēšanas darbs ilgs aptuveni pusgadu, bet pirmie zinātniskie rezultāti gaidāmi aptuveni pēc pusotra gada.

ACES apvieno divus īpaši izstrādātus atompulksteņus: cēzija atompulksteni Faraonu, kas precīzi mēra sekundes, un ūdeņraža masera pulksteni SHM (Space Hydrogen Maser), kas ir ļoti stabils, taču tam nav tādas pašas precizitātes kā faraonam. Projekta galvenais mērķis ir izpētīt laika atšķirības starp Zemi un SKS, kas varētu sniegt būtisku ieskatu Alberta Einšteina vispārējās relativitātes teorijas pārbaudē. Einšteins postulēja, ka gravitācija palēnina laiku, ko apstiprināja iepriekšējie eksperimenti, kas liecina, ka laiks paiet ātrāk lielākā augstumā.

Misija un zinātniskais pamatojums

Kosmosa kapsula ar ACES pacēlās no Kenedija kosmosa centra Floridā Lieldienu pirmdienā. Pēc aptuveni 28 stundu lidojuma tas piestāja SKS. ACES ir viena no precīzākajām laika noteikšanas sistēmām, kas jebkad nosūtīta kosmosā. Ar ikdienas signālu pārraidi uz vairākām zemes stacijām, zinātnieki varēs salīdzināt laika mērījumus un tādējādi atrast norādes, lai atbalstītu Einšteina teorijas.

Kā norāda Simons Veinbergs no ESA, projektam ir arī liela praktiska nozīme. Tas ir paredzēts, lai nodrošinātu visu precīzu pulksteņu globālu tīklu, lai izveidotu vienotu un precīzu laika sistēmu tādām lietojumprogrammām kā navigācija un augstfrekvences tirdzniecība. Iepriekšējie testi uz Zemes jau ir parādījuši, ka pulksteņi tikšķ ātrāk lielākā augstumā nekā uz zemes.

Tehniskā informācija un turpmākās darbības

ACES sistēma ir aptuveni vienu kubikmetru liela, un tā ir uzstādīta uz ISS ar robotu roku. Kalibrēšanas fāze pētniekiem dos iespēju pārbaudīt pulksteņu darbību pirms mērījumu sākšanas faktiskajā eksperimentālajā fāzē.

Šo mērījumu rezultātiem varētu būt tālejoša ietekme uz mūsu izpratni par laiku, gravitācijas laukiem un to ietekmi uz laika uztveri. Projekts sniedz ieguldījumu ne tikai zinātnē, bet arī globālās laika mērīšanas standartizācijā. ISS atklājumi varētu sniegt dziļāku ieskatu relativitātes teorijā un tādējādi atvērt jaunu nodaļu fiziskajos pētījumos.