Châu Âu sắp phóng đồng hồ nguyên tử vào vũ trụ, thiết lập chuẩn thời gian chính xác nhất lịch sử

Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) đang chuẩn bị một bước ngoặt lớn khi sắp phóng hệ thống đồng hồ nguyên tử ACES lên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS). Đây được đánh giá là thiết bị đo thời gian chính xác nhất từng được đưa vào không gian, với sai số chưa đến một giây sau hơn 300 triệu năm hoạt động.

Xây dựng mạng lưới đồng bộ hóa thời gian toàn cầu

ACES sẽ thiết lập một mạng lưới đồng hồ đồng bộ hóa cao, liên kết các đồng hồ nguyên tử tinh vi nhất trên Trái Đất với thiết bị ngoài không gian. Tín hiệu thời gian sẽ được truyền bằng tia laser đến 9 trạm mặt đất mỗi khi ISS bay qua với vận tốc khoảng 27.000 km/h, giúp tăng cường độ chính xác trong các phép đo thời gian toàn cầu.

Dự án này cũng sẽ tạo tiền đề để kiểm nghiệm Thuyết tương đối tổng quát của Einstein với độ chính xác chưa từng có, đồng thời hỗ trợ nghiên cứu những lĩnh vực như vật chất tối và lý thuyết dây.

Dự án này cũng sẽ tạo tiền đề để kiểm nghiệm Thuyết tương đối tổng quát của Einstein với độ chính xác chưa từng có. Ảnh: Internet

Công nghệ đột phá thu nhỏ từ đồng hồ nguyên tử

ACES bao gồm hai đồng hồ: SHM (Stability Hydrogen Maser) chuyên ổn định thời gian ngắn và PHARAO (Projet d'Horloge Atomique par Refroidissement d'Atomes en Orbite) – một đồng hồ nguyên tử sử dụng công nghệ làm lạnh nguyên tử cesium gần tới độ 0 tuyệt đối.

PHARAO thu nhỏ toàn bộ công nghệ đồng hồ nguyên tử vốn chiếm cả một căn phòng tại Paris thành một thiết bị chỉ dưới 1 mét khối. Việc đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định sau quá trình phóng mạnh mẽ và trong môi trường vi trọng lực khắc nghiệt là một thành tựu kỹ thuật ấn tượng.

Theo chuyên gia Simon Weinberg từ ESA, thiết bị có độ nhạy đến mức một chiếc thìa đặt gần cũng có thể gây nhiễu điện từ làm ảnh hưởng đến hoạt động của đồng hồ. "Chúng tôi đang cố gắng đo thời gian với độ chính xác đến từng phần nghìn tỷ giây", Weinberg nhấn mạnh.

Kế hoạch phóng và vận hành trên ISS

ACES dự kiến sẽ được phóng bằng tên lửa Falcon 9 của SpaceX từ Trung tâm Vũ trụ Kennedy, Florida vào ngày 21/4/2025. Sau khi tới ISS, cánh tay robot Canadarm2 sẽ lắp đặt hệ thống này vào bên ngoài phòng thí nghiệm Columbus của ESA.

Sau giai đoạn lắp đặt, ACES cần khoảng 6 tháng để triển khai và 1 năm tiếp theo để thực hiện các phép đo tinh vi, loại bỏ nhiễu tín hiệu. Tuy nhiên, tuổi thọ của thiết bị cũng bị giới hạn, bởi đến cuối thập kỷ này, ISS sẽ rời quỹ đạo và toàn bộ hệ thống sẽ bốc cháy trong khí quyển Trái Đất.

Theo msn

>> Giới khoa học công bố bằng chứng mới nhất về sự sống ngoài Trái Đất