Operación en órbita de un reloj atómico basado en refrigerado por láser 87 Átomos de Rb. Principio y estructura del reloj espacial de átomos fríos (CAC). La zona de captura es una trampa magnetoóptica (MOT) con un diseño de haz plegado. La cavidad de interrogación en anillo se utiliza para que el campo de microondas interrogue a los átomos fríos. En la zona de detección, Se detectan átomos fríos en ambos estados hiperfinos. La señal de reloj se obtiene alimentando la señal de error a la frecuencia de la fuente de microondas. Crédito: Comunicaciones de la naturaleza (2018). DOI:10.1038 / s41467-018-05219-z
Un equipo de investigadores de la Academia de Ciencias de China ha operado con éxito un reloj atómico frío en el espacio durante un período de 15 meses. En su artículo publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza , el grupo describe cómo lograron lograr la difícil tarea.
Los relojes atómicos fríos mantienen el tiempo midiendo las oscilaciones atómicas en caída libre (para que no se produzcan interferencias). Están fríos como su nombre lo indica, hasta cerca del cero absoluto usando láseres, lo que los hace más precisos. Sería conveniente para los investigadores tener un reloj atómico frío en el espacio, lo que permitiría medir el tiempo con mayor precisión para cosas como las aplicaciones de GPS. Pero el espacio presenta desafíos que no están presentes en la Tierra, incluyendo el tamaño y el peso del aparato, ambos son un premio en las naves espaciales. También está la cuestión de proteger el reloj de la radiación cósmica. Tales barricadas han impedido el uso de estos relojes en el espacio, hasta ahora.
En este nuevo esfuerzo, los investigadores informan que han hecho funcionar con éxito un reloj atómico frío a bordo de un vehículo en órbita terrestre, la estación espacial Tiangong-2 Chinse. Informan además que ejecutaron el reloj durante 15 meses, y durante ese tiempo, lograron una estabilidad de frecuencia de 3.0 x 10 −13 τ −1/2 .
El reloj utilizado por el equipo estaba envuelto en tres capas de mu-metal y se mantuvo a una presión de 10 -12 atmósferas. Los servomotores utilizados para estabilizar la presión también estaban blindados para evitar la interferencia de sus campos magnéticos. Dentro del dispositivo había una trampa que aislaba 50 millones de átomos de rubidio-87 sostenidos por microondas y pulsos de láser. La medición se realizó mediante interferometría.
Los investigadores sugieren que se podrían usar relojes espaciales similares para la metrología, así como para probar los principios de la relatividad general y otras constantes físicas fundamentales.
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