Немецкие ученые создали сверхточные световые часы, приспособленные для работы на спутниках GPS, и успешно испытали их работу на земной орбите, что позволит в ближайшее время улучшить точность определения положения на карте в сотни и тысячи раз, говорится в статье, опубликованной в журнале Optica.
В атомных часах два иона находятся в электромагнитной «ловушке» на расстоянии нескольких микрометров друг от друга. Ученые «стреляют» по ионам из лазера, и взаимодействие атомов позволяет выделять два состояния – условные ноль и единицу. Колебания между этими состояниями и есть отсчет времени. Подобные конструкции позволяют достичь невероятной точности измерения времени – современные атомные часы начинают запаздывать или спешить на секунду лишь через миллиарды лет.
Современные атомные часы очень точные, но они занимают очень много места и крайне капризно переносят различные колебания и возмущения, что не позволяет отправлять их в космос на борту спутников связи и зондов GPS, Galileo, ГЛОНАСС и других систем навигации.
Немецким ученым удалось заметно уменьшить размеры этого устройства, сжав его до размеров в 22 на 14 см и уменьшив массу до 22 кг. Этого удалось добиться, используя особое оптоволокно, разработанное ими специально для этой цели, и набор миниатюрных лазеров.
Объединив два лазера с атомными часами на базе рубидия и цезия, ученые отправили их в космос на борту ракет TEXUS-51 и TEXUS-53, запущенных на околоземную орбиту в апреле прошлого года и январе этого года с космодрома в Швеции.
Опыты на орбите показали, что данные часы действительно работают в космосе и что их точность превысит аналогичные показатели для «простых» атомных часов в сотни и тысячи раз после улучшения их конструкции.
В следующем году немецкие физики планируют отправить улучшенную версию этих часов в космос, с тем чтобы они работали в условиях полного вакуума. Подобные тесты, как объясняет Лезиус, необходимы для проверки того, смогут ли «световые» часы работать в условиях полного вакуума и постоянной бомбардировки космическими лучами и заряженными частицами, сообщает РИА Новости.