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深空原子钟将帮助无人驾驶宇宙飞船自主到达火星

cnBeta 2019-06-18

美国 NASA 计划在 2019 年 6 月底把一个原子钟送入太空。这个时钟被称为深空原子钟,它将在卫星轨道试验台上发射,而该卫星将用太空猎鹰重型火箭发射升空。深空原子钟将有助于为无人驾驶宇宙飞船带来更精确的导航。

今天的太空导航有导航员通过计算地球的位置,并通过双向中继系统向太空发送位置数据来告诉宇宙飞船该去哪里,这需要几分钟或几小时的时间来传递方向。这种导航方式的问题在于,无论航天器进入太阳系有多远,它仍然与地球相连。

未来载人任务到其他行星的挑战是宇航员需要立即控制他们要去的地方。面临的挑战是如何在通讯延迟的情况下精确着陆到另一个行星上,而通讯延迟会影响他们如何调整进入大气层的轨道。深空原子钟的大小和烤面包机差不多,是一种类似 GPS 的仪器,它是第一个足够小和稳定,能够在航天器飞行过程中使用的仪器。时钟内部的技术使航天器能够知道它在哪里,而无需依赖地球的数据。当时钟进入轨道时,它将在那里停留一年,并测试它是否有助于航天器在太空中定位。

如果测试顺利,这种系统可以为单向导航铺平道路,航天器自己的类似 GPS 的系统可以引导宇航员。科学家表示,深空原子钟比 GPS 时钟精确 50 倍,每 1000 万年误差为 1 秒。如果这种时钟测试正常,它最早可以在 21 世纪 30 年代用于深空飞行任务。

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