太空原子鐘系統

太空原子鐘系統(ACES)由艾斯特里厄姆(EADS Astrium)公司負責製造,將在國際空間站上運行2個新一代原子鐘,檢查原子鐘試驗項目的進展。

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定義

太空原子鐘系統(ACES)是將2種裝載到國際空間站的原子鐘。這個鐘將能更好的與地球上的鐘表保持同步,並有助於科學家更好地理解奇異物理學(exotic physics)。

項目概述

在這份價值3500萬歐元(合4500萬美元)的契約中,阿斯特里厄姆公司的德國軌道系統分部將檢查太空原子鐘組合(ACES)系統,該系統計畫於2013年後期搭乘日本HTV無人貨運船飛往空間站。ACES將裝到空間站的歐洲“哥倫布”實驗室的外部載荷平台上,計畫運行2年。

原子鐘

ACES項目,已經研製若干年,包含2個型號原子鐘,這2個原子鐘將一起發射。第一個原子鐘稱為“法拉奧”(Pharao),由法國航天局(CNES)研製,是一個雷射冷卻銫鐘,專門設計用於微重力環境。第二個原子鐘由瑞士紐沙特天文台研製,是一個氫微波激射鐘。
2個ACES原子鐘的性能將拿來互相比較,並通過一個微波網路與地基原子鐘比較,該微波網路也是阿斯特里厄姆承擔的契約義務之一。

精度

地球上銫鐘的精確度受到重力的限制。利用雷射使原子的速度放慢後,它們的溫度會降低。然後把它們投入到一個空腔內對其進行測量,確定它們吸收和釋放的微波輻射的精確頻率。在失重狀態下,原子會停留在空腔內,這有助於科學家對其進行更長時間和更精確的測量。
太空原子鐘系統的精確度,至少應該是全球定位系統上的鐘表的100倍。把這個空間站原子鐘系統作為一個公共參考標準,人們將能更加精確地對地球上的原子鐘進行對比。另外,如果被稱作阿爾法(對電磁力具有支配作用)的物理常數不能保持始終如一,這些原子鐘就會顯現出明顯的時間變化。

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