El Reloj Atómico del Espacio Profundo ( DSAC ) es un reloj atómico de iones de mercurio ultrapreciso y miniaturizado para una navegación de radio precisa en el espacio profundo. Es órdenes de magnitud más estable que los relojes de navegación existentes y se ha refinado para limitar la deriva de no más de 1 nanosegundo en 10 días. [3] Se espera que un DSAC no incurra en más de 1 microsegundo de error en 10 años de operaciones. [4] Se espera que mejore la precisión de la navegación en el espacio profundo y permita un uso más eficiente de las redes de seguimiento. El proyecto está gestionado por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.y se despliega como parte de la Fuerza Aérea de los EE.UU. 's 2 Programa de prueba espacial de la misión (STP-2) a bordo de un SpaceX Falcon pesado cohete el 25 de junio de 2019. [2]
![]() El Reloj Atómico del Espacio Profundo miniaturizado fue diseñado para la navegación por radio precisa y en tiempo real en el espacio profundo. | |
Tipo de misión | Ayuda a la navegación en el espacio profundo, la gravedad y la ciencia de la ocultación. |
---|---|
Operador | Laboratorio de propulsión a chorro / NASA |
ID COSPAR | 2019-036C |
SATCAT no. | 44341 |
Sitio web | www |
Duración de la misión | 1 año (planificado) [1] |
Propiedades de la nave espacial | |
Astronave | Banco de pruebas orbital (OTB) |
Fabricante | Sistemas electromagnéticos de General Atomics |
Masa de carga útil | 17,5 kilogramos |
Dimensiones | 29 × 26 × 23 cm (11 × 10 × 9 pulg. ) |
Energía | 44 vatios |
Inicio de la misión | |
Fecha de lanzamiento | 25 de junio de 2019, 06:30:00 UTC [2] |
Cohete | Halcón pesado |
Sitio de lanzamiento | KSC , LC-39A |
Contratista | SpaceX |
Servicio ingresado | 23 de agosto de 2019 |
Parámetros orbitales | |
Sistema de referencia | Órbita geocéntrica |
Régimen | Orbita terrestre baja |
Época | 25 de junio de 2019 |
El Reloj Atómico del Espacio Profundo se activó el 23 de agosto de 2019. [5] A partir de junio de 2020, la NASA ha extendido la misión DSAC hasta agosto de 2021. [6]
Descripción general
Los relojes atómicos terrestres actuales son fundamentales para la navegación del espacio profundo, sin embargo, son demasiado grandes para volar en el espacio. Esto da como resultado que los datos de seguimiento se recopilen y procesen aquí en la Tierra (un enlace bidireccional) para la mayoría de las aplicaciones de navegación del espacio profundo. [4] El Reloj Atómico del Espacio Profundo (DSAC) es un reloj atómico de iones de mercurio miniaturizado y estable que es tan estable como un reloj terrestre. [4] La tecnología podría permitir la navegación por radio autónoma para los eventos críticos en el tiempo de las naves espaciales, como la inserción o el aterrizaje en órbita, prometiendo nuevos ahorros en los costos de operaciones de la misión. [3] Se espera que mejore la precisión de la navegación en el espacio profundo, permita un uso más eficiente de las redes de rastreo y produzca una reducción significativa en las operaciones de apoyo en tierra. [3] [7]
Sus aplicaciones en el espacio profundo incluyen: [4]
- Rastree simultáneamente dos naves espaciales en un enlace descendente con Deep Space Network (DSN).
- Mejore la precisión de los datos de seguimiento en un orden de magnitud utilizando la capacidad de seguimiento de enlace descendente de banda Ka del DSN .
- Mitigue la sensibilidad climática de la banda Ka (en comparación con la banda X bidireccional ) al poder cambiar de una antena receptora afectada por el clima a una en una ubicación diferente sin interrupciones de seguimiento.
- Realice un seguimiento más largo utilizando todo el período de visualización de la nave espacial de una antena terrestre. En Júpiter, esto produce un aumento del seguimiento del 10 al 15%; en Saturno, crece hasta un 15-25%, y el porcentaje aumenta cuanto más lejos viaja una nave espacial.
- Realice nuevos descubrimientos como un instrumento de radiociencia con capacidad para la banda Ka con una mejora de 10 veces en la precisión de los datos tanto para la ciencia de la gravedad como de la ocultación y entregue más datos debido a la flexibilidad operativa del seguimiento unidireccional.
- Explore el espacio profundo como un elemento clave de un sistema de navegación autónomo en tiempo real que rastrea las señales de radio unidireccionales en el enlace ascendente y, junto con la navegación óptica , proporciona una navegación sólida absoluta y relativa.
- Fundamental para los exploradores humanos que requieren datos de navegación en tiempo real.
Principio y desarrollo
Durante 20 años, los ingenieros del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA han mejorado y miniaturizado constantemente el reloj atómico de la trampa de iones de mercurio. [3] La tecnología DSAC utiliza la propiedad de la frecuencia de transición hiperfina de los iones de mercurio a 40,50 GHz para "dirigir" eficazmente la salida de frecuencia de un oscilador de cuarzo a un valor casi constante. DSAC hace esto confinando los iones de mercurio con campos eléctricos en una trampa y protegiéndolos mediante la aplicación de campos magnéticos y blindaje. [4] [8]
Su desarrollo incluye un vuelo de prueba en órbita terrestre baja , [9] mientras utiliza señales GPS para demostrar la determinación de la órbita de precisión y confirmar su desempeño en la navegación por radio .
Despliegue
La unidad de vuelo está alojada, junto con otras cuatro cargas útiles, en el satélite Orbital Test Bed (OTB), proporcionado por General Atomics Electromagnetic Systems , utilizando el bus del satélite Swift. [10] [11] Fue desplegado como una nave espacial secundaria durante la misión del Programa de Prueba Espacial 2 (STP-2) de la Fuerza Aérea de EE. UU. A bordo de un cohete SpaceX Falcon Heavy el 25 de junio de 2019. [2]
Referencias
- ^ "Reloj atómico del espacio profundo (DSAC)" . Dirección de Misión de Tecnología Espacial de la NASA . Consultado el 10 de diciembre de 2018 .
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ a b c Sempsrott, Danielle (25 de junio de 2019). "Despliegues del reloj atómico del espacio profundo de la NASA" . NASA . Consultado el 29 de junio de 2020 .
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ a b c d Boen, Brooke (16 de enero de 2015). "Reloj atómico del espacio profundo (DSAC)" . NASA / JPL -Caltech . Consultado el 28 de octubre de 2015 .
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ a b c d e "Reloj atómico del espacio profundo" (PDF) . NASA. 2014 . Consultado el 27 de octubre de 2015 .
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ Samuelson, Anelle (26 de agosto de 2019). "NASA activa el reloj atómico del espacio profundo" . NASA . Consultado el 26 de agosto de 2019 .
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ "NASA extiende la misión del reloj atómico del espacio profundo" . NASA / JPL-Caltech. 24 de junio de 2020 . Consultado el 29 de junio de 2020 .
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ "La NASA probará el reloj atómico para mantener las misiones espaciales a tiempo" . Gizmag. 30 de abril de 2015 . Consultado el 28 de octubre de 2015 .
- ^ "DSAC (reloj atómico del espacio profundo)" . NASA . Recursos de observación de la Tierra. 2014 . Consultado el 28 de octubre de 2015 .
Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ David, Leonard (13 de abril de 2016). "Nave espacial impulsada por propulsor 'verde' para lanzarse en 2017" . Space.com . Consultado el 15 de abril de 2016 .
- ^ General Atomics completa las pruebas listas para el lanzamiento del satélite del banco de pruebas orbital . General Atomics Electromagnetic Systems, comunicado de prensa del 3 de abril de 2018.
- ^ OTB: La misión . Tecnología de satélite de Surrey. Consultado el 10 de diciembre de 2018.
enlaces externos
- DSAC: Descripción y operaciones nominales de la misión