ساع (JPL) یا مرکز پژوهشی پیش رانش جت، موظف به فعالیت در زمینه گسترش و توسعه کارایی ساعتی کم نظیر تحت عنوان ساعت اتمی ناسا یا Deep Space Atomic Clock است. این ساعت جنجال برانگیز فضایی در مقایسه با ساعت‌های دیگری که در ادوار گذشته به فضا پرتاب شده بودند، دارای ابعاد و اندازه کوچک‌تری بوده و به لحاظ دقت و قدرت رصد و بررسی نسبت به آن‌ها بسیار پیشرفته‌تر و تواناتر است.
ساعت‌های اتمی که قبلا به فضا پرتاب می‌شدند در قیاس با این نسخه جدید، از قدرت تحلیل به مراتب کمتری برخوردار بوده و به لحاظ فیزیکی نیز حجیم‌تر بودند و وزن بیشتری داشتند.
ساعت اتمی ناسا
ساعت اتمی ناسا همراه با موشک فالکون هوی اسپیس ایکس، به فضا پرتاب شد. این ساعت اتمی ناسا، در موشک Falcon Heavy ساخت کمپانی Space X تعببیه شده و از جو خارج شد.
البته این ساعت اتمی ناسا با تمام امکانات و تجهیزاتی که برای آن در نظر گرفته‌اند، تنها به عنوان نمونه‌ای آزمایشی وارد فضا شده است تا محققان بدانند که آیا می‌توان به واسطه چنین ابزار پیچیده و پیشرفته‌ای سبب ایجاد دگرگونی و تغییرات اساسی در نحوه دریافت اطلاعات از فضا شد یا خیر.
این ساعت اتمی پیشرفته که ماده اصلی سازنده آن جیوه است، با وجود دستگاه‌های جی پی اس قوی و رادارهای دقیقی که بر روی آن نصب شده است، قرار است سبب پیشروی اتوماتیک و خودکار فضانوردهای تحقیقاتی به سمت سیاره‌ها و اجرام آسمانی با فاصله زیاد شود.
حتما بخوانید: در زندگی فضانوردان چه می گذرد؟
هدف از ساخت ساعت اتمی ناسا
هدف از ساخت این ساعت و تخصیص دادن امکانات ویژه به آن، این است که این ساعت هدایت فضاپیماهای پژوهشی را به سمت سیاراتی دور دست نظیر مریخ تسهیل بخشد و محققان قادر باشند تا نحوه قرارگیری فضاپیماها در فضا و همچنین شرایط و موقعیت آن‌ها را با جزئیات و دقت کافی رصد و بررسی کنند.
از این رو با صحت عملکرد و دقت در کارایی این ساعت می‌توان امید داشت که فضاپیماهای تحقیقاتی مختلف که از سوی زمین به فضا پرتاب می‌شوند، با کمترین میزان وابستگی به پایگاه‌های فضایی زمین و بیشترین میزان استقلال، در فضا به کاوش و پژوهش بپردازند.
زمانی که از جانب پایگاه‌های فضایی زمین سیگنال‌ها و امواجی برای فضاپیماهای تحقیقاتی در جو مخابره می‌شود، ساعت اتمی ناسا موظف است تا با بررسی دقیق چنین سیگنال‌هایی، درباره موقعیتی که فضاپیما در آن قرار دارد، متقابلا اطلاعاتی را به زمین مخابره کند؛ مطابق همین منوال دانشمندان قادر هستند تا موقعیت فضاپیما را به طور دقیق تشخیص دهند.
میزان دقت ساعت اتمی ناسا
اساس کار ساعت اتمی ناسا، دقت عمل و میزان تمرکزی است که نسبت به هدایت فضاپیماها و مخابره اخبار ناشی از موقعیت آن‌ها به پایگاه‌های فضایی زمین، دارد.
از آنجا که بروز جزئی‌ترین اشکال در نحوه کار این ساعت، دقت کار را به میزان قابل توجهی کاهش داده و می‌تواند تاثیرات چشمگیری در نحوه تعیین جایگاه و موقعیت فضاپیماها داشته باشد، محققان بهتر دانستند تا ابتدا به آزمایش این نمونه در فضا بپردازند و در صورت اخذ نتیجه مطلوب، از وجود این ساعت اتمی در سفرهای فضایی مختلف بهره ببرند.
میزان خطای کار در ساعت اتمی
خطای پیش بینی شده برای این نوع از ساعت اتمی، تنها به اندازه یک بار خطا در طول ۱۰ میلیون سال است که این موضوع سبب کسب اطمینان خاطر از نهایت دقت عمل این ساعت می‌شود.
حتی آن دسته از ساعت‌های اتمی که در ماهواره‌های جی پی اس تعبیه شده‌اند و از قدرت بررسی بالایی برخوردارند، دقتی معادل نصف دقت این نوع از ساعت‌های اتمی را دارا هستند.
از آنجا که در ادوار گذشته تعیین موقعیت فضاپیماهای ارسال شده از جانب زمین، به واسطه ارسال و دریافت دو پیغام مجزا صورت می‌گرفت، موقعیت‌یابی سخت و زمانبر تلقی می‌شد.
به عنوان مثال تعیین موقعیت فضاپیما در زمین پس از بازگشت سیگنال پیام به زمین انجام می‌شد.
با توجه به میزان فاصله فضاپیما از پایگاه فضایی زمین و همچنین مشکلات و محدودیت‌های دیگر ممکن است فضاپیما بخواهد برای دریافت پیغام‌های دیگر از جانب زمین، منتظر بماند که این خود جزو مشکلات مربوط به زمان به شمار می‌آید.
ارسال دستورات و پیغام‌ها از زمین به سمت فضاپیما که ممکن است در دوردست و در نزدیکی سیاره‌ای نظیر کره مریخ قرار داشته باشد، با توجه به فاصله و محدودیت‌های موجود مستلزم صرف زمان است.
با محاسبه سرعت زیاد پیشروی فضاپیما در فضا و با در نظر گرفتن این نکته که ممکن است مسئولیت هدایت فضاپیما برعهده نیروی انسانی باشد، لذا دریافت با تاخیر این گونه پیام‌ها می‌تواند منجر به پیشروی فضاپیما در مسیر و موقعیت اشتباه شده و مشکلات زیادی را پدید آورد.
استفاده از این ساعت اتمی ناسا که دقت در امر موقعیت سنجی آن هم به شیوه مستقل، برجسته‌ترین شاخصه آن محسوب می‌شود، امکان این را فراهم کرده که پیام‌های مذکور به جای اینکه دو بار ارسال شوند، عملکردی یک طرفه را در پیش بگیرند تا در این سفرهای تحقیقاتی فضایی، کمتر شاهد ایجاد مشکلات موقعیت‌یابی باشیم.
همچنین ویژگی ابزار جی پی اس قوی موجود در این ساعت اتمی می‌تواند سبب شود که این ساعت اتمی را در ماهواره‌هایی که در فضای کره مریخ قرار دارند تعبیه کنیم و به واسطه این ساعت‌های پیشرفته و دقیق، سفر فضانوردها برای کاوش در این سیاره را سهولت بخشیم تا با استفاده از کارایی این ساعت اتمی بتوانند در سیاره دوردست مریخ به ردیابی مسیر و تعیین موقعیت خود بپردازند.
