¿Dónde se desplegarían relojes atómicos en el espacio profundo?

El primero va a OTB, que es el banco de pruebas orbital (¡bastante genial!) en lugar de apuestas fuera de pista.

Pregunta: Una vez que la tecnología madure , ¿dónde se desplegarían relojes atómicos en el espacio profundo? ¿Cuál es el plan a largo plazo para implementar esta tecnología?

Para su información La serie de conferencias de von Kármán: Reloj atómico del espacio profundo de 2016 está vinculada en ¿A qué distancia de la Tierra se han colocado y monitoreado los relojes atómicos (u osciladores ultraestables)?

Esta pregunta es diferente de ¿ Dónde orbitará el Reloj Atómico del Espacio Profundo “después” de la Tierra? que acabo de encontrar en Astronomy SE
Un reloj atómico del espacio profundo debería estar lejos de la Tierra, mucho más lejos que los satélites de navegación en MEO o GEO. Pero, ¿sería útil un solo DSAC o debería haber al menos tres o cuatro para la medición de posición en el espacio profundo?
@Uwe por eso dije "relojes" (plural)

Respuestas (1)

¿Dónde se desplegarían relojes atómicos en el espacio profundo?

En prácticamente cualquier vehículo que vaya más allá de la órbita terrestre.


Los comunicados de prensa implican que estos relojes atómicos del espacio profundo formarán la base de un equivalente de GPS en todo el sistema solar. Si bien ese podría ser el resultado final, esa no es la ventaja inmediata. La ventaja inmediata es que esta tecnología aumentará efectivamente la capacidad de la Red de Espacio Profundo de la NASA en una cantidad significativa.

Actualmente, el DSN determina el alcance y la tasa de alcance de una nave espacial utilizando dos antenas DSN. Uno transmite una señal a la nave espacial, el otro recibe una señal de la nave espacial. En el medio, la nave espacial recibe la señal enviada por la antena DSN saliente y la envía de regreso a la antena DSN receptora. Este rango bidireccional proporciona las mediciones de rango y tasa de rango extremadamente precisas que se necesitan para estimar dónde está/estaba la nave espacial. El estado de la nave espacial se puede determinar solo después de recopilar una serie de tales medidas. La desventaja: esto requiere dos antenas DSN.

Existe una alternativa de alcance unidireccional que solo requiere una antena DSN. Si se puede confiar en la etiqueta de tiempo en una señal de una nave espacial, la diferencia entre la etiqueta de tiempo en que se envió un mensaje de la nave espacial y la etiqueta de tiempo en que se recibió el mensaje en la Tierra produce el alcance del satélite. Sin embargo, eso requiere un reloj de nave espacial extremadamente estable, mucho más estable que lo que pueden proporcionar los mejores osciladores de cristal. Los relojes atómicos del espacio profundo deberían ser más que precisos / lo suficientemente estables para permitir este rango unidireccional.

En el futuro, las naves espaciales que se comunican entre sí podrían evitar la necesidad de comunicarse con la Tierra. Pero ese es el futuro de la ciencia ficción, al menos por ahora. El futuro realista es que esta tecnología hará que el DSN sea mucho más eficiente.

Excelente respuesta, gracias! Además del factor aproximado de dos ahorros en franjas horarias programadas, probablemente también elimine cierta complejidad de programación; una sola sesión de recepción puede ser más fácil de programar que un par de sesiones de transmisión/recepción correlacionadas que cumplan con las limitaciones del retraso y la posición particulares en la esfera celeste.
Pero, ¿qué pasa con la recepción de estas señales de los relojes atómicos del espacio profundo? ¿Debería ser realizada solo por las antenas DSN en la Tierra, o también por otras naves espaciales profundas para determinar su posición?
@Uwe - ¿Con qué fin? La mayoría de las naves espaciales interplanetarias no navegan en su estado de posición/velocidad con respecto al sistema solar. ¿Y por qué? Los satélites GPS transmiten la hora, la posición y la velocidad. Esta tecnología propuesta no hace eso. Solo envía tiempo. ¿Y cómo? El GPS se basa en que el satélite y el receptor están algo cerca uno del otro, a unas pocas decenas de miles de kilómetros. Un sistema similar a un GPS para todo el sistema solar requeriría decenas de miles de satélites.
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