您的位置:主页 > 关于PG电子 > 企业团队 >

光学时钟在太空中的首次测试【PG电子】

企业团队 / 2021-10-04 00:25

本文摘要:这是历史上首次,把光学时钟送往太空中,在经历火箭升空时险恶的条件后没受到损毁,并想要一个卫星那样在微重力条件下顺利工作。这个展示为构建太空空间中的光学时钟技术更进一步了,它最后就可以应用于在精度超过厘米级的基于GPS的导航系统定位中。 在美国光学学会的高影响力的学术研究期刊《Optica》上,研究人员明确提出的一个新的研究结果,一种紧凑型的强劲且自动激光频率巴利系统,这也是展开空间光学时钟操作者的关键。频率巴利是在光学频率下运营的时钟滴答滴答的齿轮。

PG电子

这是历史上首次,把光学时钟送往太空中,在经历火箭升空时险恶的条件后没受到损毁,并想要一个卫星那样在微重力条件下顺利工作。这个展示为构建太空空间中的光学时钟技术更进一步了,它最后就可以应用于在精度超过厘米级的基于GPS的导航系统定位中。

  在美国光学学会的高影响力的学术研究期刊《Optica》上,研究人员明确提出的一个新的研究结果,一种紧凑型的强劲且自动激光频率巴利系统,这也是展开空间光学时钟操作者的关键。频率巴利是在光学频率下运营的时钟滴答滴答的齿轮。  我们的设备代表未来天基仪器钟表和计量发展的基石,MenloSystems有限公司的MatthiasLezius阐释说道,他是该论文的第一作者。光学时钟在空间中的展现出和它在地面上展现出一样,表明出有我们的系统工程运营得很好。

  利用时间的定位  电话和其他的具备全球定位系统功能的设备,要想要查明你在地球的方位,最少要通过相连接的四颗装载原子钟的卫星。这些卫星中的每一个都获取了一个时间标记,系统根据这些时间的比较差异来计算出来你的方位。在2020-03-30 的卫星中所用的原子钟是基于铯原子的大自然波动的频率,即微波波段的电磁频谱。  光学时钟用于的波动频率比微波低100000倍的原子或离子,正处于光频或红外线,部分坐落于电磁频谱。

更高的频率意味著光学时钟滴答的速度比微波原子钟要慢,因此可以获取100到1000倍的时间标记,大大提高了全球定位系统的精度。  频率巴利是光学时钟的一个最重要组成部分,因为它们像齿轮一样,将光学时钟较慢的波动分解成较低的频率,并相连到一个基于微波的参照原子钟。

换言之,频率巴利可以准确地测量光学波动并用作取得时间。  直到最近,频率巴利在实验室中早已是一种十分大且简单的设置了。Lezius和他在MenloSystems公司的团队,研发了一个几乎自动化的光学频率巴利,只有2214.2厘米,重22公斤,这一公司是诺贝尔奖获得者T.W.H?nsch在马克斯普朗克量子光学研究所的研究团队的一个派生公司。

PG电子

  新的频率巴利是基于光纤的,这使它坚固耐用,不足以遭受住在离开了地球时极端的加速度产生的力和温度变化的影响。它的功耗高于70瓦,不足以符合卫星设备的拒绝。

  太空之旅  研究人员将他们的新频率巴利和铯原子时钟结合作为参照,并且来自柏林的费迪南布劳恩研究所和柏林的洪堡大学以及来自汉堡大学最近搬了美因兹大学的研究人员一起研发了铷原子钟。空客防务与空间有限公司参予了该研究的建设、模块和转入空间有效载荷模块的构建,也获取了在飞行中过程中的装备和反对。  2015年四月,整个系统乘坐一个研究火箭经过六分钟的抛物线轨迹飞行中到太空,此次是作为瑞典雅斯兰吉航天中心TEXUS项目的部分研究展开的。

PG电子

一旦抵达微重力状态,系统不会自动启动,并在地面站通过一个较低比特率的无线电链路展开掌控。  实验证明,频率巴利的功能是作为在384兆赫过渡性的光学铷和获取参照的在10兆赫的铯原子钟一种较为分频器,Lezius说道。  虽然在展示中用于的光学时钟大约是正在如今全球定位系统的卫星上所用于的原子钟精度的十分之一,研究人员早已在著手研发一个新的版本,或将提升几个数量级的精度。

  来自太空的全球传感  用频率巴利的高度准确的测量有可能构建很多简单的应用于。例如,基于空间频率巴利可以提升全球卫星的温室气体遥测的准确性,并可用作空间引力波探测器。  基于频率巴利的应用于对于未来天基光学钟、精密测量和地球观测技术等来说都是十分最重要的,Lezius说道。

基于频率巴利的空间技术正处于一个较慢发展的阶段。  研究人员计划在2017年底构建光学时钟的一个改良版本。在该实验中,频率巴利模块会摆放在冷却的圆顶仓内,这样展开测试其在真空条件下的工作状态,即和一个卫星上的环境相匹配。

研究人员还企图进一步提高系统外用险恶的宇宙电磁辐射的性能,以保证它可以运营在轨道上几年的时间。  在短短的几年内,Lezius和他的团队研究目标就出了构建一个在空间中合格的频率巴利模块,并用作未来空间的任务和多种应用于中。他们的目标是构建一个体积大约3升至,重量几公斤,并有大约10瓦的功率消耗的设备。


本文关键词:PG电子,光学,时钟,在,太空,中的,首次,测试,【,电子

本文来源:PG电子-www.58baida.cn