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Tecnologia GNSS no Suporte à Navegação Aérea

6 de setembro de 2019

O Relógio do Espaço Profundo pode incendiar o rasto para melhorar a precisão do GNSS

Inside GNSS

A Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço dos EUA (NASA) ativou um relógio atómico ultra-preciso em órbita a bordo de uma nave espacial fornecida pela General Atomics Electromagnetic Systems. Se o relógio funcionar tão bem no espaço como no laboratório, perdendo apenas um segundo a cada 10 milhões de anos, a tecnologia pode permitir missões espaciais profundas de longo alcance e melhorar a precisão da cronometragem e posicionamento do GNSS.

A segunda grande característica do relógio é o fato de ser do tamanho de uma torradeira, então poderia facilmente caber na carga útil dos atuais satélites GNSS. Finalmente, é robusto o bastante para operar no espaço profundo.

Desenvolvido no Laboratório de Propulsão a Jacto da NASA em Pasadena, Califórnia, e lançado em Junho, o Relógio Atómico do Espaço Profundo (DSAC) determinará, durante a sua missão de teste de um ano, se a tecnologia de iões de mercúrio no seu núcleo poderia fornecer cronometragem independente para as naves espaciais que operam longe da Terra. Atualmente, todas as naves espaciais exploratórias dependem de sinais de relógios atómicos precisos, do tamanho de uma geladeira, para determinar a sua posição e navegar até aos confins da Terra. A DSAC poderia permitir-lhes chegar mais longe, de forma autónoma. E, eventualmente, permitir-lhes transportar seres humanos para outros planetas e sistemas estelares.

Cada satélite GNSS, seja GPS, GLONASS, Galileo ou BeiDou, transporta múltiplos relógios atómicos para gerar os dados de tempo muito precisos incorporados nos seus sinais. Os receptores descodificam estes sinais, sincronizando-se efectivamente com os relógios atómicos. O DSAC é até 50 vezes mais estável do que os relógios atómicos dos satélites GPS, com uma ordem de grandeza semelhante em relação aos relógios de outros satélites GNSS. Assim, a tecnologia poderia gerar uma melhoria significativa na precisão de posicionamento.

O DSAC utiliza iões de mercúrio, que emitem frequências precisas de luz, suspensas num recipiente de vácuo para marcar a passagem do tempo.

Embora a tecnologia, se comprovada nesta missão, não subirá a bordo de nenhum dos veículos espaciais da atual geração III ou subsequente III-F, poderá fazer parte de outros satélites GPS modernizados. Um porta-voz da Lockheed-Martin afirmou: "Estamos torcendo pela NASA nesta missão e interessados nos dados produzidos durante a demonstração da DSAC durante o próximo ano".

O Relógio Atómico do Espaço Profundo é patrocinado pelo programa de Missões de Demonstração Tecnológica dentro da Direção de Missões de Tecnologia Espacial da NASA e pelo programa de Comunicações e Navegação Espacial dentro da Direção de Missões de Exploração e Operações Humanas da NASA. A JPL gere o projeto.

Uma história anterior do Inside GNSS descreve brevemente a tecnologia de iões de mercúrio DSAC.


Referências

  1. How NASA’s Deep Space Atomic Clock Could Be the Next Space GPS
    https://www.youtube.com/watch?v=4GEeak4Vphs
  2. Deep-Space Clock Could Blaze Trail to Improved GNSS Accuracy
    https://insidegnss.com/deep-space-clock-could-blaze-trail-to-improved-gnss-accuracy/