เว็บสล็อต นาฬิกาต้นแบบจะใช้เวลาหนึ่งปีในการโคจรรอบโลก ขณะที่นักวิทยาศาสตร์ติดตามดูประสิทธิภาพ การเดินทางในระบบสุริยะในวันหนึ่งอาจเป็นเรื่องง่ายเหมือนการขึ้นรถบัสไปทำงาน นักวิทยาศาสตร์จินตนาการถึงยานอวกาศที่ขับเคลื่อนด้วยตนเองซึ่งบรรทุกมนุษย์อวกาศผ่านห้วงอวกาศ และระบบคล้าย GPS ที่นำทางผู้มาเยือนผ่านภูมิประเทศของดาวเคราะห์และดวงจันทร์อื่นๆ แต่สำหรับแผนการนำทางแห่งอนาคตเหล่านั้น ยานอวกาศและดาวเทียมจะต้องติดตั้งนาฬิกาที่รักษาเวลาด้วยความแม่นยำสูงสุด แม่นยำกว่านาฬิกาใดๆ ที่เคยส่งไปยังอวกาศ
ต้นแบบของนาฬิกานั้นมีกำหนดจะเปิดตัวในวันที่ 24 มิถุนายนสำหรับการบินทดสอบ
นาฬิกาอะตอมห้วงอวกาศห้วงอวกาศของ NASA หรือเรียกสั้นๆ ว่า DSAC นับวินาทีด้วยขีดที่สม่ำเสมอมากกว่านาฬิกาอะตอมบนดาวเทียม GPS ประมาณ 50 เท่า เทียบเท่ากับนาฬิกาอะตอมภาคพื้นดินที่ใช้สำหรับเครือข่ายห้วงอวกาศของเอเจนซี่ ซึ่งเป็นกลุ่มของสิ่งอำนวยความสะดวกบนดินที่ใช้เสาอากาศวิทยุเพื่อสื่อสารกับภารกิจต่างๆ ทั่วทั้งระบบสุริยะ แต่แตกต่างจากนาฬิกาขนาดตู้เย็นเหล่านั้น DSAC ขนาดเครื่องปิ้งขนมปังมีขนาดเล็กพอที่จะพกพาขึ้นยานอวกาศได้
นาฬิกาอะตอมขนาดเล็กนี้สามารถ “เปลี่ยนวิธีที่เรานำทางยานอวกาศผ่านห้วงอวกาศได้อย่างสมบูรณ์” Jill Seubert รองผู้ตรวจสอบหลักของโครงการกล่าวในการแถลงข่าวเมื่อวันที่ 10 มิถุนายน
หลังจากที่ต้นแบบเปิดตัวจากศูนย์อวกาศเคนเนดีของ NASA ที่ Cape Canaveral รัฐฟลอริดา นักวิจัยจะติดตามประสิทธิภาพการทำงานในวงโคจรระดับพื้นโลกเป็นเวลาหนึ่งปี ต่อไปนี้คือตัวอย่างความหมายของนาฬิกาสำหรับยานอวกาศในอนาคต
นาฬิกาจะเปลี่ยนการนำทางในอวกาศได้อย่างไร “ยานอวกาศทุกลำที่สำรวจห้วงอวกาศทุกวันนี้อาศัยการนำทางที่กลับมายังโลก” Seubert ซึ่งประจำอยู่ที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion Laboratory ของ NASA ในเมือง Pasadena รัฐแคลิฟอร์เนียส่งสัญญาณไปยังยานอวกาศซึ่งยานอวกาศสะท้อนกลับ ด้วยการวัดเวลาไปกลับของสัญญาณภายในหนึ่งพันล้านวินาที นาฬิกาอะตอมบนพื้นดินในเครือข่ายห้วงอวกาศช่วยระบุตำแหน่งของยานอวกาศ
ด้วยนาฬิกาอะตอมของห้วงอวกาศใหม่ “เราสามารถเปลี่ยนไปใช้สิ่งที่เราเรียกว่าการติดตามทางเดียว” ซูเบิร์ตกล่าว ยานอวกาศจะใช้นาฬิกาบนเครื่องบินดังกล่าวเพื่อวัดเวลาที่ใช้สำหรับสัญญาณติดตามที่จะมาถึงจากโลก โดยไม่ต้องส่งสัญญาณนั้นกลับไปเพื่อวัดค่าด้วยนาฬิกาอะตอมบนพื้นโลก นั่นจะช่วยให้ยานอวกาศสามารถตัดสินวิถีของตัวเองได้
ข้อดีของการติดตามทางเดียวคืออะไร?
การมียานอวกาศที่สามารถติดตามตำแหน่งของมันได้จะช่วยให้นักบินอวกาศสามารถบังคับตัวเองผ่านระบบสุริยะได้โดยไม่ต้องมีคำแนะนำจากโลก “ในสถานที่อย่างดาวอังคาร เวลาไปกลับ [สัญญาณติดตาม] อาจอยู่ในช่วงแปดถึง 40 นาที” ทอดด์ เอลี ผู้ตรวจสอบหลักของโครงการ ซึ่งประจำอยู่ที่ห้องทดลองขับเคลื่อนด้วยไอพ่นของ NASA กล่าว “ที่ดาวพฤหัสบดี อาจเป็น … ชั่วโมงครึ่ง ดาวเสาร์ สองชั่วโมงครึ่ง”
ด้วยยานที่สามารถติดตามตัวเองได้ นักสำรวจสามารถใช้การซ้อมรบที่ว่องไวมากขึ้นและตอบสนองต่อสถานการณ์ที่ไม่คาดคิดได้เร็วขึ้น “ในระยะยาว ฉันตื่นเต้นมากเกี่ยวกับ … การใช้นาฬิกากับอุปกรณ์นำทางอื่นๆ บนเรือเพื่อสร้างบางอย่าง เช่น ยานอวกาศที่ขับเคลื่อนด้วยตัวเอง” Ely กล่าว
นาฬิกาจะเปิดใช้งานการนำทางในโลกอื่นได้อย่างไร “ลองนึกภาพนักบินอวกาศปีนเขาบนดาวอังคาร และบางที Olympus Mons ก็กำลังลอยอยู่ในพื้นหลัง และเธอกำลังตรวจสอบ Google Maps Mars Edition เพื่อดูว่าเธออยู่ที่ไหน” Seubert กล่าวในการแถลงข่าว “แนวความคิดจะเหมือนกับที่เรามีสำหรับ GPS ที่นี่” บนโลก โดยมีกลุ่มดาวบริวารที่ครอบคลุมพื้นผิวทั่วโลก
ในอีกโลกหนึ่ง ดาวเทียมจะใช้นาฬิกาอะตอมของห้วงอวกาศบนเรือเพื่อออกอากาศสัญญาณที่มีการประทับเวลาที่แม่นยำ ซึ่งเครื่องรับภาคพื้นดินของ GPS สามารถใช้เพื่อระบุตำแหน่งของดาวเทียมได้
อะไรทำให้นาฬิกาอวกาศใหม่มีความน่าเชื่อถือมากกว่านาฬิกาอื่น นาฬิกาอะตอมใหม่รักษาเวลาโดยใช้อะตอมของปรอทหรือไอออนที่มีประจุ ในขณะที่นาฬิกาบนดาวเทียม GPS ของโลกใช้อะตอมรูบิเดียมที่เป็นกลาง เนื่องจากอะตอมของปรอทในนาฬิการุ่นใหม่มีประจุไฟฟ้า จึงสามารถติดอยู่ในสนามไฟฟ้าที่ป้องกันไม่ให้มีปฏิสัมพันธ์กับผนังของภาชนะ ซึ่งเป็นปฏิกิริยาที่นาฬิกาอะตอมของ GPS ทำให้อะตอมของรูบิเดียมหลุดออกจากจังหวะ Ely อธิบาย
นาฬิกาดาวเทียม GPS ของโลกต้องการการแก้ไขวันละสองครั้งจากศูนย์บัญชาการบนโลก แต่นาฬิกาอะตอมรุ่นใหม่มีความน่าเชื่อถือมากกว่าในการติ๊กอย่างสม่ำเสมอ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องทำการแก้ไขบ่อยนัก “ถ้าคุณมีนาฬิกาอะตอมในห้วงอวกาศ” Ely กล่าว “วันละสองครั้งอาจกลายเป็นสัปดาห์ ถ้าไม่ใช่เดือน” เว็บสล็อต
