Europa's atoomklokken in de ruimte: de theorie van Einstein wordt getest in het ISS!

Europa's atoomklokken in de ruimte: de theorie van Einstein wordt getest in het ISS!

Vandaag heeft de Europese ruimtevaartorganisatie ESA een baanbrekend project gelanceerd om de relatie tussen zwaartekracht en tijd te onderzoeken. Als onderdeel van dit project werden twee zeer nauwkeurige atoomklokken de ruimte in gestuurd. Het instrument, genaamd ACES (Atomic Clock Ensemble in Space), werd met succes gekoppeld aan de Columbus-module van het International Space Station (ISS) om het meest nauwkeurige tijdsignaal vanuit de ruimte te verzenden. De kalibratiewerkzaamheden voor ACES zullen naar verwachting ongeveer een half jaar duren, voordat over ongeveer anderhalf jaar de eerste wetenschappelijke resultaten worden verwacht.

ACES combineert twee speciaal ontwikkelde atoomklokken: de cesium-atoomklok Pharaoh, die seconden nauwkeurig meet, en de waterstofmaserklok SHM (Space Hydrogen Maser), die zeer stabiel is maar niet dezelfde nauwkeurigheid heeft als Pharaoh. Het belangrijkste doel van het project is het bestuderen van de tijdsverschillen tussen de aarde en het ISS, wat essentiële inzichten zou kunnen opleveren voor het testen van de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein. Einstein stelde dat zwaartekracht de tijd vertraagt, wat werd ondersteund door eerdere experimenten die aantoonden dat de tijd sneller verstrijkt op grotere hoogte.

Missie en wetenschappelijke achtergrond

De ruimtecapsule met ACES is op Paasmaandag opgestegen vanaf het Kennedy Space Center in Florida. Na ongeveer 28 uur vliegen kwam het aan bij het ISS. ACES is een van de meest nauwkeurige timingsystemen die ooit de ruimte in zijn gestuurd. Met dagelijkse signaaloverdracht naar meerdere grondstations zullen wetenschappers tijdmetingen kunnen vergelijken en zo aanwijzingen kunnen vinden ter ondersteuning van Einsteins theorieën.

Zoals Simon Weinberg van ESA opmerkt, is het project ook van groot praktisch belang. Het is bedoeld om een ​​wereldwijd netwerk van alle nauwkeurige klokken mogelijk te maken om een ​​uniform en nauwkeurig tijdsysteem te creëren voor toepassingen zoals navigatie en hoogfrequente handel. Eerdere tests op aarde hebben al aangetoond dat klokken op grotere hoogte sneller tikken dan op de grond.

Technische details en volgende stappen

Het ACES-systeem is ongeveer een kubieke meter groot en wordt door een robotarm op het ISS gemonteerd. De kalibratiefase geeft onderzoekers de mogelijkheid om te controleren hoe de klokken werken voordat ze beginnen met metingen in de daadwerkelijke experimentele fase.

De resultaten van deze metingen kunnen mogelijk verstrekkende gevolgen hebben voor ons begrip van tijd, zwaartekrachtvelden en hun invloed op tijdsperceptie. Het project draagt ​​niet alleen bij aan de wetenschap, maar ook aan de standaardisatie van mondiale tijdmetingen. De bevindingen van het ISS zouden diepere inzichten kunnen verschaffen in de relativiteitstheorie en zo een nieuw hoofdstuk in het natuurkundig onderzoek kunnen openen.