무선 주파수를 사용하여 위치를 결정하는 정확한 무선 항법은 모든 우주 탐사 임무의 성공에 필수적입니다. 내비게이션 기술을 개선하기 위해 DSAC (Deep Space Atomic Clock)라고하는 작은 데모 미션이 미래 NASA 미션의 일부로 날아가 오늘날보다 100 배 더 안정적인 초소형 초정밀 수은 원자 원자 시계의 유효성을 검증합니다. 최고의 네비게이션 시계.
이 미션은 2013 년 예비 설계 검토를 위해 준비 중이며 이리듐 NEXT 우주선에서 호스팅 페이로드로 비행 할 예정입니다. 2015 년 출시 예정입니다.
NASA는 DSAC 데모가 우주선이 자체 타이밍 및 내비게이션 데이터를 실시간으로 계산할 수있게함으로써 딥 스페이스 내비게이션 방식을 혁신 할 것이라고 밝혔다. 이 단방향 내비게이션 기술은 정보가 지구로 전송되는 현재의 양방향 시스템을 개선하여 지상 팀이 타이밍과 내비게이션을 계산 한 다음 다시 우주선으로 전송하도록 요구합니다. 실시간 온보드 내비게이션 기능은 이벤트 중 우주선이 지상과 상호 작용하기에 신호 지연이 너무 클 때 행성 착륙 또는 행성 "비행"과 같은 시간이 중요한 이벤트를 실행하기위한 NASA의 기능을 개선하는 데 중요합니다.
“미래 NASA 미션에 DSAC를 채택하면보다 유연하고 확장 가능한 단방향 라디오 내비게이션 아키텍처로 전환함으로써 내비게이션 및 무선 과학 데이터 수량을 2 ~ 3 배 증가시키고, 데이터 품질을 최대 10 배 향상 시키며 미션 비용을 줄일 수 있습니다. 캘리포니아 주 파사 데나에있는 NASA의 제트 추진 연구소의 딥 스페이스 원자 시계 기술 데모의 수석 연구원 인 토드 엘리 (Todd Ely)는이 프로젝트는 NASA의 사무실을 위해 알래스카 헌츠빌에있는 마샬 우주 비행 센터가 관리하는 NASA의 기술 데모 미션 프로그램의 일부입니다. 워싱턴의 최고 기술자의
DSAC가 지원하는 단방향 딥 스페이스 탐색은 기존 딥 스페이스 네트워크를 현재 양방향 시스템보다 더 효율적으로 사용하므로 새로운 안테나 또는 관련 비용을 추가하지 않고도 네트워크 용량을 확장 할 수 있습니다. 미래의 인간 우주 탐험은 현재 기존 시스템과 함께 제공 될 수있는 것보다 우주 네트워크로부터 더 많은 추적을 요구할 것이기 때문에 이것은 중요하다.
Ely는“Deep Space Atomic Clock 비행 데모 임무는이 실험실 인증 기술을 비행 준비 상태로 발전시키고 다양한 우주 임무에 사용할 수있는 실용적인 원자 시계를 만들 것입니다.
지면 기반 원자 시계는 정확한 위치 결정에 필요한 루트 데이터를 제공하기 때문에 대부분의 우주 차량 탐색의 초석이었습니다. DSAC는 태양계를 탐험하는 우주선에 대해 동일한 안정성과 정확성을 제공 할 것입니다. 최신 GPS (Global Positioning Systems) 또는 GPS가 단방향 신호를 사용하여 지상 항법 서비스를 가능하게하는 것과 동일한 방식으로, 딥 스페이스 원자 시계 (Deep Space Atomic Clock)는 딥 스페이스 항법에서 비슷한 기능을 제공합니다. 중력, 공간 및 시간에 의해 영향을받는 상대성 효과 또는 관찰자와 물체의 상대 운동의 영향을 신중하게 설명합니다. 예를 들어, GPS 기반 위성의 시계는이 효과를 설명하기 위해 수정되어야합니다. 그렇지 않으면 내비게이션 수정이 표류하기 시작합니다.
실험실 환경에서 JPL의 NASA 엔지니어의 작업으로 인해 딥 스페이스 원자 시계의 정밀도는 10 일 이내에 1 나노초 이하의 드리프트를 허용하도록 개선되었습니다. 지난 20 년 동안 그들은 수은 이온 트랩 원자 시계를 꾸준히 개선하고 소형화하여 험한 우주 환경에서 작동하도록 준비해 왔습니다.
업데이트 된 시계는 DSAC 팀이 우주에서의 작동 가능성과 단방향 내비게이션의 유용성을 검증하기 위해 1 년의 실험에서 지구 궤도에 탑재 된 소형 수은 이온 원자 장치입니다.
엘리는“미래의 임무에서 DSAC를 잠재적으로 사용하는 것은 화성 정찰 궤도를 따라가는 것”이라고 말했다. NASA의 Mars Reconnaissance Orbiter는 2005 년 화성 수, 얼음, 액체 또는 증기의 분포와 역사에 대한 자세한 내용을 알아보기 위해 화성에 착수했습니다. 궤도 인은 2008 년에 1 차 과학 단계를 마치고 확장 된 임무를 수행하고 있습니다. 원자 시계는 알려진 가장 정확한 시간 표시 방법으로 국제 방송 서비스의 기본 표준으로 사용되며 텔레비전 방송의 주파수를 제어하고 위성 항법 시스템 (Global Positioning System)과 같은 위성 항법 시스템에서 사용됩니다.
자세한 내용은 DSAC 웹 사이트를 참조하십시오.
출처 : 마샬 우주 비행 센터
