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预祝成功!明天美国宇航局,即将发射深空原子钟!

时间:2019-08-16

美国宇航局将于明天(6月24日)将一个令人难以置信的新原子钟带入轨道与猎鹰重型运载火箭,这项技术任务可能会改变人类探索太空的方式。

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深空原子钟由美国宇航局的喷气推进实验室开发,是对我们在地球上使用的原子钟以及在卫星上运行原子钟的空间的升级。美国国家航空航天局在声明中表示:理想情况下,新的原子钟将使航天器能够更自主地导航到太空中的远处物体,例如火星上的物体。

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科学家希望利用深空原子钟精确测量航天器的位置,这将使宇宙飞船在太空中飞行,在没有与地球进行太多通信的情况下自行行动,这将大大改善航天器的航行。天文学家利用时钟在太空中航行,向航天器发送信号,航天器将信号发送回地球。往返时间告诉科学家航天器到地球的距离。这是因为信号以光速传播,因此考虑到航天器的往返时间,找到距离只是一个简单的计算。

随着时间的推移,通过发送多个信号,科学家可以计算出航天器的轨迹,包括它的位置和它的位置。为了了解航天器在小误差范围内的位置,天文学家需要一个非常精确的时钟,可以测量十亿分之一秒。还需要非常稳定的时钟,其中“稳定性”是指时钟测量时间单位的一致性。虽然你会认为时钟和“秒”测量总是在相同的时间长度,但时钟有漂移的倾向,它会慢慢标记更长和更长的时间为“秒”。

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为了测量航天器在遥远的空间中的位置,天文学家需要他们的原子钟在几天或几周内保持一致,超过十亿分之一秒。从佩戴在我们手腕上的时钟到卫星上使用的时钟,现代时钟大多是使用石英晶体振荡器进行计时。这些器件利用了石英晶体在电压下振动的精确频率,振动就像落地钟上的钟摆一样。但根?菘占涞己降谋曜迹⒕迨敝痈静皇呛芪榷āA芎螅蟛羁赡艽锏秸撩耄嗟庇?185英里(300公里)。如此大的误差将对快速移动的航天器位置的测量产生巨大影响。

原子钟将石英晶体振荡器与某些类型的原子结合在一起,以创造更好的稳定性。美国宇航局的深空原子钟将使用汞原子。 4天后,误差小于1纳秒。 10年后,误差小于1微秒。时钟需要1000万年才能产生一秒钟的误差。原子钟利用原子的结构也就不足为奇了,原子的结构被质子和中子核包围着电子。每个元素的原子具有不同的结构,核中的质子数也不同。虽然每个原子所拥有的电子数量可能不同,但电子占据不同的水平。

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恰好适量的能量振动会导致电子转变为核周围的更高能级。进行电子跃迁所需的能量对于每个元素是独特的,并且与该元素的所有原子一致。喷气推进实验室的原子钟物理学家Eric Burt说:这些轨道之间的能量差异是如此精确和稳定的值,它是制造原子钟的关键因素。性能水平超出时钟的原因。实质上,原子钟可以自我校正。在原子钟中,石英振荡器的频率被转换为应用于特定元素的原子集的频率。

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如果频率是正确的,它将导致原子中的许多电子跃迁水平,但如果不是,则跳跃的电子将更少。这告诉时钟石英振荡器是关闭频率以及校正多少。在深空原子钟上,每隔几秒计算一次该校正并应用于石英振荡器。但这不是深空原子钟的特殊之处。该时钟不仅使用汞原子,还使用带电荷的汞离子。因为离子是带电原子,所以它们可以包含在电磁“陷阱”中。这使得原子不可能与真空室的壁相互作用,这是普通原子钟中的中性原子的常见问题。

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当与真空壁相互作用时,诸如温度的环境变化会引起原子本身的变化并引起频率误差。深空原子钟不受这种环境变化的影响,因此比GPS卫星上使用的原子钟稳定50倍。在星期一发射后,科学家们将能够开始测试时钟的准确性,因为它在轨道上运行了几天,然后是几个月。深空原子钟将由位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的SpaceX Falcon Heavy Rock发射,作为24个有效载荷?弧? 4小时启动窗口打开11: 30(G.N。

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博科公园

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2019.08.06 18: 45

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美国宇航局将于明天(6月24日)将一个令人难以置信的新原子钟带入轨道与猎鹰重型运载火箭,这项技术任务可能会改变人类探索太空的方式。

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深空原子钟由美国宇航局的喷气推进实验室开发,是对我们在地球上使用的原子钟以及在卫星上运行原子钟的空间的升级。美国国家航空航天局在声明中表示:理想情况下,新的原子钟将使航天器能够更自主地导航到太空中的远处物体,例如火星上的物体。

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科学家希望利用深空原子钟精确测量航天器的位置,这将使宇宙飞船在太空中飞行,在没有与地球进行太多通信的情况下自行行动,这将大大改善航天器的航行。天文学家利用时钟在太空中航行,向航天器发送信号,航天器将信号发送回地球。往返时间告诉科学家航天器到地球的距离。这是因为信号以光速传播,因此考虑到航天器的往返时间,找到距离只是一个简单的计算。

随着时间的推移,通过发送多个信号,科学家可以计算出航天器的轨迹,包括它的位置和它的位置。为了了解航天器在小误差范围内的位置,天文学家需要一个非常精确的时钟,可以测量十亿分之一秒。还需要非常稳定的时钟,其中“稳定性”是指时钟测量时间单位的一致性。虽然你会认为时钟和“秒”测量总是在相同的时间长度,但时钟有漂移的倾向,它会慢慢标记更长和更长的时间为“秒”。

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为了测量航天器在遥远的空间中的位置,天文学家需要他们的原子钟在几天或几周内保持一致,超过十亿分之一秒。从佩戴在我们手腕上的时钟到卫星上使用的时钟,现代时钟大多是使用石英晶体振荡器进行计时。这些器件利用了石英晶体在电压下振动的精确频率,振动就像落地钟上的钟摆一样。但根据空间导航的标准,石英晶体时钟根本不是很稳定。六周后,误差可能达到整整毫秒,相当于185英里(300公里)。如此大的误差将对快速移动的航天器位置的测量产生巨大影响。

原子钟将石英晶体振荡器与某些类型的原子结合在一起,以创造更好的稳定性。美国宇航局的深空原子钟将使用汞原子。 4天后,误差小于1纳秒。 10年后,误差小于1微秒。时钟需要1000万年才能产生一秒钟的误差。原子钟利用原子的结构也就不足为奇了,原子的结构被质子和中子核包围着电子。每个元素的原子具有不同的结构,核中的质子数也不同。虽然每个原子所拥有的电子数量可能不同,但电子占据不同的水平。

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恰好适量的能量振动会导致电子转变为核周围的更高能级。进行电子跃迁所需的能量对于每个元素是独特的,并且与该元素的所有原子一致。喷气推进实验室的原子钟物理学家Eric Burt说:这些轨道之间的能量差异是如此精确和稳定的值,它是制造原子钟的关键因素。性能水平超出时钟的原因。实质上,原子钟可以自我校正。在原子钟中,石英振荡器的频率被转换为应用于特定元素的原子集的频率。

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如果频率是正确的,它将导致原子中的许多电子跃迁水平,但如果不是,则跳跃的电子将更少。这告诉时钟石英振荡器是关闭频率以及校正多少。在深空原子钟上,每隔几秒计算一次该校正并应用于石英振荡器。但这不是深空原子钟的特殊之处。该时钟不仅使用汞原子,还使用带电荷的汞离子。因为离子是带电原子,所以它们可以包含在电磁“陷阱”中。这使得原子不可能与真空室的壁相互作用,这是普通原子钟中的中性原子的常见问题。

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当与真空壁相互作用时,诸如温度的环境变化会引起原子本身的变化并引起频率误差。深空原子钟不受这种环境变化的影响,因此比GPS卫星上使用的原子钟稳定50倍。在星期一发射后,科学家们将能够开始测试时钟的准确性,因为它在轨道上运行了几天,然后是几个月。深空原子钟将由位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的SpaceX Falcon Heavy Rock发射,作为24个有效载荷之一。 4小时启动窗口打开11: 30(G.N。

美国宇航局将于明天(6月24日)将一个令人难以置信的新原子钟带入轨道与猎鹰重型运载火箭,这项技术任务可能会改变人类探索太空的方式。

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深空原子钟由美国宇航局的喷气推进实验室开发,是对我们在地球上使用的原子钟以及在卫星上运行原子钟的空间的升级。美国国家航空航天局在声明中表示:理想情况下,新的原子钟将使航天器能够更自主地导航到太空中的远处物体,例如火星上的物体。

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科学家希望利用深空原子钟精确测量航天器的位置,这将使宇宙飞船在太空中飞行,在没有与地球进行太多通信的情况下自行行动,这将大大改善航天器的航行。天文学家利用时钟在太空中航行,向航天器发送信号,航天器将信号发送回地球。往返时间告诉科学家航天器到地球的距离。这是因为信号以光速传播,因此考虑到航天器的往返时间,找到距离只是一个简单的计算。

随着时间的推移,通过发送多个信号,科学家可以计算出航天器的轨迹,包括它的位置和它的位置。为了了解航天器在小误差范围内的位置,天文学家需要一个非常精确的时钟,可以测量十亿分之一秒。还需要非常稳定的时钟,其中“稳定性”是指时钟测量时间单位的一致性。虽然你会认为时钟和“秒”测量总是在相同的时间长度,但时钟有漂移的倾向,它会慢慢标记更长和更长的时间为“秒”。

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为了测量航天器在遥远的空间中的位置,天文学家需要他们的原子钟在几天或几周内保持一致,超过十亿分之一秒。从佩戴在我们手腕上的时钟到卫星上使用的时钟,现代时钟大多是使用石英晶体振荡器进行计时。这些器件利用了石英晶体在电压下振动的精确频率,振动就像落地钟上的钟摆一样。但根据空间导航的标准,石英晶体时钟根本不是很稳定。六周后,误差可能达到整整毫秒,相当于185英里(300公里)。如此大的误差将对快速移动的航天器位置的测量产生巨大影响。

原子钟将石英晶体振荡器与某些类型的原子结合在一起,以创造更好的稳定性。美国宇航局的深空原子钟将使用汞原子。 4天后,误差小于1纳秒。 10年后,误差小于1微秒。时钟需要1000万年才能产生一秒钟的误差。原子钟利用原子的结构也就不足为奇了,原子的结构被质子和中子核包围着电子。每个元素的原子具有不同的结构,核中的质子数也不同。虽然每个原子所拥有的电子数量可能不同,但电子占据不同的水平。

3001953-b1cb996f4dce82d7

恰好适量的能量振动会导致电子转变为核周围的更高能级。进行电子跃迁所需的能量对于每个元素是独特的,并且与该元素的所有原子一致。喷气推进实验室的原子钟物理学家Eric Burt说:这些轨道之间的能量差异是如此精确和稳定的值,它是制造原子钟的关键因素。性能水平超出时钟的原因。实质上,原子钟可以自我校正。在原子钟中,石英振荡器的频率被转换为应用于特定元素的原子集的频率。

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如果频率是正确的,它将导致原子中的许多电子跃迁水平,但如果不是,则跳跃的电子将更少。这告诉时钟石英振荡器是关闭频率以及校正多少。在深空原子钟上,每隔几秒计算一次该校正并应用于石英振荡器。但这不是深空原子钟的特殊之处。该时钟不仅使用汞原子,还使用带电荷的汞离子。因为离子是带电原子,所以它们可以包含在电磁“陷阱”中。这使得原子不可能与真空室的壁相互作用,这是普通原子钟中的中性原子的常见问题。

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当与真空壁相互作用时,诸如温度的环境变化会引起原子本身的变化并引起频率误差。深空原子钟不受这种环境变化的影响,因此比GPS卫星上使用的原子钟稳定50倍。在星期一发射后,科学家们将能够开始测试时钟的准确性,因为它在轨道上运行了几天,然后是几个月。深空原子钟将由位于佛罗里达州肯尼迪航天中心的SpaceX Falcon Heavy Rock发射,作为24个有效载荷之一。 4小时启动窗口打开11: 30(G.N。

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