NASA將于今天 (6月24日)在“ 獵鷹”重型飛船上發(fā)射一個(gè)令人難以置信的新原子鐘，這項技術(shù)演示任務(wù)可能會(huì )改變人類(lèi)探索太空的方式。

由NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗室開(kāi)發(fā)的“ 深空原子鐘”是對太空的升級，是對我們在地球上使用的原子鐘以及已經(jīng)在提供GPS的衛星上飛行的鐘的升級。

NASA在一份聲明中說(shuō)，理想情況下，這種新的原子鐘將使航天器導航到太空中的遙遠物體(例如在前往火星的過(guò)程中)更加自主?？茖W(xué)家希望通過(guò)深空原子鐘獲得的航天器位置測量精度將使在深空旅行的航天器能夠自己采取行動(dòng)，而無(wú)需與地球進(jìn)行大量交流。美國宇航局說(shuō)，這將是對目前航天器導航方式的巨大改進(jìn)。

天文學(xué)家已經(jīng)使用時(shí)鐘在太空中導航。他們向航天器發(fā)送信號，然后將其發(fā)送回地球。往返時(shí)間告訴科學(xué)家航天器與地球的距離。那是因為信號以光速傳播，因此有了到達航天器和返回航天器所需的時(shí)間，找到距離只是一個(gè)簡(jiǎn)單的計算。通過(guò)隨著(zhù)時(shí)間的推移發(fā)送多個(gè)信號，科學(xué)家可以計算出航天器的軌跡-軌跡和軌跡。

但據NASA稱(chēng)，為了知道航天器的位置在很小的誤差范圍內，天文學(xué)家需要非常精確的時(shí)鐘，這些時(shí)鐘可以測量十億分之一秒。他們還需要非常穩定的時(shí)鐘。此處的“穩定性”是指時(shí)鐘如何持續測量一個(gè)時(shí)間單位。盡管您會(huì )認為時(shí)鐘總是測量與“秒”相同的時(shí)間長(cháng)度，但時(shí)鐘傾向于漂移并逐漸將越來(lái)越長(cháng)的時(shí)間標記為“秒”。為了測量航天器在遙遠空間中的位置，天文學(xué)家需要其原子鐘在幾天和幾周內保持一致，以使其優(yōu)于十億分之一秒。

從戴在手腕上的時(shí)鐘到人造衛星上的時(shí)鐘，現代時(shí)鐘通常都使用石英晶體振蕩器來(lái)計時(shí)。美國宇航局在聲明中說(shuō)，這些利用了石英晶體在施加電壓時(shí)會(huì )以精確頻率振動(dòng)的事實(shí)。振動(dòng)就像祖父鐘中的鐘擺一樣。

但是，按照太空航行的標準，石英鐘根本不是很穩定。六周后，它們可能會(huì )關(guān)閉一整毫秒，然后以光速轉換為185英里(300公里)。美國國家航空航天局說(shuō)，這么大的誤差將對測量快速移動(dòng)的航天器的位置產(chǎn)生巨大影響。