ESKA uruchamia nowy, całkowicie europejski zegar atomowy, mający na celu zwiększenie precyzji i stabilności w różnych obszarach technologicznych.
W ramach wysiłków koordynowanych przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) firma Safran wprowadziła pierwszą ultra-precyzyjną technologię aktywnego masera wodorowego, całkowicie rozwiniętą i zaprojektowaną w Europie.
Ta podstawowa suwerenna zdolność została niedawno wdrożona w jednej z głębokosferycznych stacji naziemnych ESA i jest testowana w realnych warunkach operacyjnych.
Precyzyjne zegary są kluczowe dla zapewnienia niezawodnego i zrównoważonego funkcjonowania infrastruktury naziemnej, która wspiera europejskie działania kosmiczne, najbardziej widoczne w antenach głębokiego kosmosu ESA oraz w krytycznych obiektach czasowych i nawigacyjnych. Niemniej jednak systemy te w dużej mierze opierają się na technologii spoza Europy.
Aby zabezpieczyć niezależny europejski łańcuch dostaw, Europejska Agencja Kosmiczna prowadzi rozwój technologii ultra-precyzyjnego zegara atomowego dla segmentu naziemnego – aktywnego masera wodorowego – całkowicie opracowanego, zaprojektowanego i zbudowanego w Europie.
Na początku tego roku główny wykonawca projektu, firma Safran Timing Technologies, zaprezentowała pierwszą wersję All-European Maser. Ten pierwszy krok pomaga zaspokoić natychmiastowe potrzeby klientów, otwierając drogę do ostatecznego, w pełni nowoczesnego europejskiego aktywnego masera wodorowego.
W sierpniu 2025 roku ESA wdrożyła All-European-Maser w jednej ze swoich głębokosferycznych stacji naziemnych, zlokalizowanej w New Norcia w Australii. Ta krytyczna faza wprowadzi zegar w warunki operacyjne i zademonstruje jego niezawodność wspierając wszystkie misje głębokiego kosmosu ESA.
"Rozwój suwerennego europejskiego systemu aktywnego masera wodorowego jest strategiczną koniecznością dla autonomii Europy w zakresie precyzyjnego pozycjonowania, nawigacji i pomiarów czasu (PNT). Tylko nieliczne firmy na świecie potrafią produkować tak ultra-stabilne zegary. To osiągnięcie demonstruje zdolność Europy do zabezpieczenia swojej technologicznej niezależności,” mówi Sinda Mejri, menedżer projektu ESA dotyczącego rozwoju All-European Maser.
"Ten kamień milowy pokazuje doświadczenie Europy w zakresie ultra-wysokiej precyzji rozwiązań czasowych. Projekt All-European Maser wzmacnia nasze zaangażowanie w dostarczanie nowoczesnych technologii z w pełni europejskim łańcuchem dostaw,” mówi Gilles Cibiel, menedżer produktu w Safran Timing Technologies.
Dlaczego zegary atomowe są tak istotne dla działalności kosmicznej? Na niebie satelity polegają na tych zegarach o wysokiej precyzji, aby określić swoją lokalizację i zapewnić optymalną wydajność oraz dokładność pozycjonowania systemu. Na ziemi zegary atomowe są równie istotne dla utrzymania komunikacji z statkami kosmicznymi, dostarczając odniesienie, 'czas operacyjny', używane w ramach wszystkich misji.
Głębokosfery stacje naziemne polegają na aktywnych maserach wodorowych, urządzeniach, które wykorzystują atomy wodoru do pomiaru czasu. Te zegary wykorzystują wodór jako odniesienie częstotliwości atomowej, a ich działanie przypomina działanie pasywnych maserów stosowanych na pokładach satelitów Galileo, ale są dziesięć razy bardziej stabilne.
Ich stabilność oraz niezawodność długoterminowa sprawiają, że aktywne masery wodorowe są niezwykle ważne do wykonywania ultra-precyzyjnych technik nawigacji głębokiego kosmosu wymagana do prowadzenia statków kosmicznych po Układzie Słonecznym. Odległość do statku kosmicznego można określić na podstawie czasu, jaki zajmuje sygnałowi dotarcie od statku kosmicznego do anteny stacji naziemnej. Im dokładniejszy czas, tym dokładniejsza lokalizacja.
Poza komunikacją w głębokim kosmosie, All-European Maser stanowi kluczowy krok w kierunku osiągnięcia autonomicznych, wysoko-precyzyjnych rozwiązań czasowych dla zastosowań w nawigacji i zabezpieczonych sieciach.
Ultra-wysokiej precyzji zegary są również szczególnie ważne dla nauki radiowej oraz eksperymentów z zakresu fizyki fundamentalnej, umożliwiając testy teorii względności, radar planetarny oraz aplikacje interferometrii o bardzo długiej podstawie (VLBI).
Codzienne operacje globalnej sieci stacji naziemnych ESA (Estrack) wymagają dużej floty aktywnych maserów wodorowych, ulokowanych zarówno w stacjach ESA, jak i w Europejskim Centrum Operacji Kosmicznych ESA (ESOC) w Niemczech. Te zegary zapewniają stabilne odniesienie częstotliwości oraz możliwości synchronizacji czasu we wszystkich stacjach Estrack obsługujących misje międzyplanetarne wymagające najwyższej precyzji - takich jak misje ESA Hera i Juice.
W tym roku przed jego wdrożeniem technologia była testowana w środowisku przedoperacyjnym w Obiektach Referencyjnych Segmentu Naziemnego ESOC, aby zapewnić zgodność z wymaganiami użytkowników.
Ostatnio zegar został wdrożony w stacji naziemnej ESA w New Norcia, zlokalizowanej w Zachodniej Australii. Zainstalowany w stabilizowanym temperaturowo i wibroizolowanym pomieszczeniu, będzie wspierał dwie anteny o średnicy 35 metrów w głębokim kosmosie: istniejącą antenę NNO-1 oraz nadchodzącą antenę NNO-3, która zostanie uroczyście otwarta 4 października 2025 roku.
"Obecnie w reprezentatywnym, operacyjnym środowisku, maser jest w trakcie stabilizacji oraz testów długoterminowych. Jesteśmy przekonani, że ten etap dostarczy przypadku użycia, który zainspiruje innych użytkowników poza ESA do przyjęcia tego europejskiego zegara,” mówi Sinda Mejri.
"Europejski maser był wspierany przez Ogólny Program Wsparcia Technologii ESA (GSTP). To kolejny udany przykład technologii doprowadzonej do imponujących poziomów gotowości technologicznej i mającej być używaną na rzecz przyszłych misji,” mówi Noelia Peinado z Ogólnego Programu Wsparcia Technologii ESA.
Vielen Dank, dass Sie den Artikel gelesen haben! Beobachten Sie uns unter Google Nachrichten.
