Een team van onderzoekers van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft 15 maanden lang met succes een koude atoomklok in de ruimte laten werken. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Natuurcommunicatie , de groep beschrijft hoe ze erin geslaagd zijn de moeilijke taak te volbrengen.

Koude atoomklokken houden de tijd bij door atoomoscillaties in vrije val te meten (zodat er geen interferentie optreedt). Ze zijn gekoeld, zoals hun naam al aangeeft, tot bijna het absolute nulpunt met behulp van lasers, waardoor ze nauwkeuriger zijn. Het zou handig zijn voor onderzoekers om een ​​koude atoomklok in de ruimte te laten lopen - dat zou het mogelijk maken om de tijd nauwkeuriger te meten voor zaken als GPS-toepassingen. Maar de ruimte biedt uitdagingen die op aarde niet aanwezig zijn, inclusief de grootte en het gewicht van het apparaat - beide zijn duur voor ruimtevaartuigen. Er is ook de kwestie van het afschermen van de klok tegen kosmische straling. Dergelijke wegversperringen hebben het gebruik van deze klokken in de ruimte verhinderd, tot nu.

In deze nieuwe poging de onderzoekers melden dat ze met succes een koude atoomklok hebben gebruikt aan boord van een voertuig in een baan om de aarde - het Tiangong-2 Chinse-ruimtestation. Ze melden verder dat ze 15 maanden lang de klok hebben gedraaid, en in die tijd, ze bereikten een frequentiestabiliteit van 3,0 x 10 ⁻¹³ τ ^−1/2 .

De klok die door het team werd gebruikt, was omhuld met drie lagen mu-metaal en werd op een druk van 10 . gehouden ^-12 sferen. De servomotoren die werden gebruikt om de druk te stabiliseren, waren ook afgeschermd om interferentie van hun magnetische velden te voorkomen. Binnen in het apparaat bevond zich een val die 50 miljoen rubidium-87-atomen isoleerde, vastgehouden door microgolven en laserpulsen. Het meten werd gedaan met behulp van interferometrie.

De onderzoekers suggereren dat soortgelijke klokken in de ruimte kunnen worden gebruikt voor metrologie en voor het testen van principes van de algemene relativiteitstheorie en andere fundamentele natuurkundige constanten.

© 2018 Fys.org