La Nasa quiere construir un futuro en el que las naves espaciales puedan volar de manera segura y autónoma a destinos como la Luna y Marte. Pero para conseguirlo aun debe superar retos como desarrollar instrumentos de navegación más precisos, entre ellos un Reloj Atómico del Espacio Profundo.
Actualmente, las naves espaciales se basan en relojes atómicos terrestres. Para medir la trayectoria de una nave espacial mientras viaja más allá de la Luna, los operadores desde Tierra usan estos cronometradores para rastrear con precisión cuándo se envían y reciben esas señales.
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Como los operadores desde Tierra saben que las señales de radio viajan a la velocidad de la luz (300.000 kilómetros por segundo), pueden usar esta medida de tiempo para calcular exactamente la distancia, velocidad y dirección de viaje de la nave espacial.
Sin embargo, cuanto más lejos está una nave espacial de la Tierra, más tiempo se tarda en enviar y recibir señales, desde varios minutos hasta unas pocas horas, lo que retrasa significativamente estos cálculos. Con un reloj atómico a bordo, emparejado con un sistema de navegación, la nave espacial podría calcular inmediatamente dónde está y hacia dónde se dirige.
Por eso, desde el Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, en el sur de California construyeron Reloj Atómico del Deep Area. Un reloj atómico ultrapreciso, de iones de mercurio, encerrado en una pequeña caja que mide 25 centímetros de lado, aproximadamente del tamaño de una tostadora.
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Está diseñado para sobrevivir a los rigores del lanzamiento y al entorno frío y de alta radiación del espacio, sin que se degrade el rendimiento de su cronometraje. El Reloj Atómico del Deep Area es una demostración de tecnología destinada a llevar a cabo avances tecnológicos y llenar vacíos de conocimiento.
El año pasado el instrumento completó su misión principal de permanecer un año en la órbita de la Tierra, pero la Nasa extendió la misión para recopilar más datos debido a su excepcional estabilidad de cronometraje. Antes de que se apagara la demostración técnica el 18 de septiembre del 2021, la misión trabajó horas extras para extraer la mayor cantidad de datos posible en sus últimos días.
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“La misión Reloj Atómico del Deep Space fue un éxito rotundo, y lo mejor de la historia es que la demostración de tecnología operó mucho más allá del período operativo previsto”, dijo en ese momento Todd Ely, investigador principal y gerente de proyectos de JPL.
Los datos del pionero instrumento ayudarán a desarrollar el Reloj Atómico-2 del Deep Area, una demostración tecnológica que viajará a Venus a bordo de la nave espacial VERITAS (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topography & Spectroscopy) de la Nasa, cuando se lance en 2028. Será la primera prueba para un reloj atómico en el espacio profundo y un avance monumental para lograr una mayor autonomía de las naves espaciales.
REDACCIÓN CIENCIA*
Con información de la Nasa
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