NASA正為發(fā)射深空原子鐘(DSAC)演示驗證做準(zhǔn)備,這項演示驗證通過實現(xiàn)航天器實時授時、計算自己的導(dǎo)航數(shù)據(jù),創(chuàng)新性地改變現(xiàn)有的導(dǎo)航方式。
深空原子鐘采用單向?qū)Ш郊夹g(shù),將改善目前雙向?qū)Ш较到y(tǒng)中信息發(fā)送到地面、再由地面團隊授時和計算導(dǎo)航數(shù)據(jù)后,傳送回航天器的局面。深空原子鐘采用的這種單向深空導(dǎo)航技術(shù)比傳統(tǒng)的雙向?qū)Ш郊夹g(shù)能更有效地利用現(xiàn)有的深空網(wǎng)絡(luò),從而在不需增加任何新天線和相關(guān)費用的情況下擴大網(wǎng)絡(luò)的容量。
未來NASA任務(wù)中使用深空原子鐘,將使無線電和導(dǎo)航數(shù)據(jù)傳輸量提升2~3倍;提高數(shù)據(jù)品質(zhì),使深空探測任務(wù)的導(dǎo)航、重力學(xué)、掩星學(xué)準(zhǔn)確度提高10倍;將下一代GPS系統(tǒng)原子鐘穩(wěn)定性提高100倍。
深空原子鐘是以汞離子阱技術(shù)為基礎(chǔ)的小型原子中作為有效載荷在地球軌道進(jìn)行為期一年的實驗,驗證其單向?qū)Ш降目刹僮餍院陀行?。該項目是NASA的“技術(shù)演示驗證任務(wù)”計劃的一部分,由馬歇爾空間飛行中心管理。
原子鐘是最精確的計時方法,作為國際時間服務(wù)的主要標(biāo)準(zhǔn),并應(yīng)用在全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng),如全球定位系統(tǒng)(GPS)。地基的原子鐘早已成為大多數(shù)航天器導(dǎo)航的基礎(chǔ),因為它們提供必要的精確定位的根數(shù)據(jù)。DSAC將為探索太陽系的航天器提供更加穩(wěn)定和準(zhǔn)確的導(dǎo)航。目前,在NASA噴氣推進(jìn)實驗室工程師的努力下,深空原子鐘的精度已經(jīng)得到改進(jìn),達(dá)到10天內(nèi)漂移不超過1納秒。