Китай стал первым, кто сумел запустить в космосе холодные атомные часы — Naked Science
Редакция

Китай стал первым, кто сумел запустить в космосе холодные атомные часы

Ученые из Шанхайского института оптики и точной механики опубликовали доклад, в котором рассказывается об успешном запуске самых точных атомных часов, разработанных на сегодняшний день.

tiangong-21
©Wikipedia

Знать точное время – очень важно. Это помогает вам вставать вовремя по утрам и даже координирует работу систем GPS. Если все делать правильно, то его даже можно использовать для путешествий в открытом космосе.

 

Однако определение времени также является и серьезной технической проблемой. Каждая пара часов в мире имеет свои неточности. Со временем, даже в самых продвинутых часах теряются доли секунды. Атомные часы, измеряющие время посредством наблюдения ультраточных осцилляций отдельных атомов, тоже не идеальны, и именно поэтому ученые постоянно работают над созданием более точных приборов. Теперь же, впервые в истории, команда исследователей из Китая сумела сделать так, чтобы одна из самых точных технологий заработала в космосе.

 

В докладе, опубликованном 24 июля в журнале Nature Communications, команда ученых из Шанхайского института оптики и точной механики при Китайской академии наук официально объявила об успешной работе холодных атомных часов, проведших 15 месяцев на орбите, на станции «Тьянгонг-2».

 

Холодные атомные часы, в которых атомы охлаждаются лазером до почти абсолютного нуля перед измерением их осцилляций, могут быть еще точнее земных, так как при очень низких температурах это атомное «тиканье» более последовательно. Охладить атомы до таких температур очень сложно даже на Земле, не говоря уже об ограничениях, связанных с космическим аппаратом.

 

Принцип и структура космических холодных атомных часов / Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences

 

Холодные атомные часы измеряют вибрации атомов во время свободного падения последних, пока они ни с чем не взаимодействуют. На Земле, атомы приходится постоянно «подбрасывать», чтобы они оказались в свободном падении и попали в поле зрения датчика. Ученым удалось охладить атомы до ультранизких температур во время свободного падения. Однако им требовалось отправить эксперимент в воздух, чтобы он смог падать.

 

«Таким образом можно добиться условий микрогравитации, которые могут длиться от нескольких секунд (падение с башни, параболический полет) до нескольких минут (звучащая ракета)», – написано в докладе.

 

Исследователи пишут, что заставить такое устройство работать на орбите сложно так, как оно должно быть гораздо меньше, чем его подобия на Земле, пройти тесты безопасности для запуска космос, работать в микрогравитации и быть защищенным от космической радиации. Все это должно быть выполнено без квантовых физиков под рукой, которые могли бы внести изменения, если что-то вдруг пойдет не так.

 

Тем не менее, у космических холодных атомных часов есть свои преимущества, согласно исследованиям. Самое важное: они предоставляют лучшие условия для изучения атомных осцилляций. В микрогравитации атом может оставаться на одном месте намного дольше, чем в земных условиях, благодаря чему можно уделить больше времени измерениям его свойств.

 

Согласно статье, опубликованной в 2017 году в журнале Science, исследователи из Европейского космического агентства (ЕКА) заявили, что холодные атомные часы на «Тьянгонг-2»были не настолько точными, насколько могли бы быть. Однако, часы ЕКА – теоретически более точные – пока так и не отправились в космос из-за частых неполадок.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Вчера, 21:04
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

5 часов назад
Илья Ведмеденко

Египтяне провели учения, на которых французский истребитель Rafale одолел российский Су-35. Оба самолета принадлежат к четвертому поколению.

Вчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Вчера, 21:04
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Позавчера, 11:36
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

Вчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: