أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية، اليوم الاثنين، ساعتين ذريتين إلى محطة الفضاء الدولية بهدف قياس الوقت بدقة عالية جدًا واختبار نظرية النسبية.
علاقة نظرية النسبية بأجهزة الكمبيوتر
قال “سيمون وينبرغ”، المسؤول البريطاني عن مشروع “إيسز” ACES في وكالة الفضاء الأوروبية. إن الوقت ضروري لعمل أجهزة الكمبيوتر وأنظمة تحديد المواقع عبر الأقمار الاصطناعية، وهو موجود في مختلف معادلات الفيزياء.
ومن المعروف منذ عام 1915 ونظرية النسبية العامة لـ “ألبرت أينشتاين” أن الزمن ليس هو نفسه في كل مكان. فهو يُبطئ على مقربة من جسم ضخم، إلى درجة التوقف عند حافة ثقب أسود.
وعلى كوكب الأرض، يمر الوقت بشكل أسرع عند قمة برج إيفل منه عند قاعدته، ولكن “أثر أينشتاين” هذا ضئيل جدا. غير إنه يصبح ملحوظًا عند الابتعاد أكثر في الفضاء.
على ارتفاع 20 ألف كيلومتر، تتقدم الساعات الذرية لأنظمة تحديد المواقع عبر الأقمار الاصطناعية، بأربعين ميكروثانية كل يوم مقارنة بتلك الموجودة على كوكب الأرض.
ويهدف المشروع إلى تحسين قياس هذا “التحول الجاذبي” بِقَدر منزلتين عشريتين. للوصول إلى دقة تصل إلى “واحد على المليون”. بفضل الساعتين الذريتين لنظام “إيسز” ACES.
صاروخ فالكون 9
يتولى صاروخ “فالكون 9” تابع لشركة “سبايس إكس” انطلق، اليوم الاثنين، من قاعدة كاب كانافيرال الأمريكية. نقل نظام “إيسز” المكون من ساعتين ذريتين إلى محطة الفضاء الدولية على ارتفاع 400 كيلومتر. حيث تضعه ذراع آلية خارج المحطة على وحدة كولومبوس. ويبقى هناك لـ30 شهرًا لجمع البيانات من الساعتين.
وتشكل الساعة الأولى “فاراو”. التي صممها المركز الوطني الفرنسي للدراسات الفضائية “CNES”. أنبوبًا مفرغًا من الهواء، يتم فيه تبريد ذرات السيزيوم بالليزر إلى درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق “-273 درجة مئوية”.
وعند تجميدها بفعل البرد وفي ظل انعدام الوزن، ستحتسب اهتزازاتها عند تردد معين بدقة أكبر من تلك الموجودة على الأرض.
منذ عام 1967، تُعادل الثانية رسميًا 9,192,631,770 فترة من الموجة الكهرومغناطيسية المنبعثة من ذرة السيزيوم 133 التي تغير حالة الطاقة.
وأوضح فيليب لوران، رئيس أنشطة ACES/PHARAO في مرصد باريس، أن “فاراو” يعمل بمثابة “شوكة ضبط” تعيد وضع تعريف الثانية.
وستساعده ساعة ذرية، وهي عبارة عن جهاز مازر عاملة بالهيدروجين تم ابتكارها في سويسرا، على المحافظة على استقراره.
وفي النهاية، لن تنحرف إلا بقدر ثانية واحدة فحسب كل 300 مليون سنة. واستغرق هذا الإنجاز التكنولوجي أكثر من 30 سنة من العمل. تخللته تأخيرات وصعوبات كثيرًا.
ومنذ ذلك الحين ظهرت على الأرض الساعات الضوئية التي تستخدم ترددات أعلى وأكثر دقة بمائة مرة.
في حين إن هذا الجيل الجديد سيتجاوز الساعات الذرية في المستقبل، إلا أنه يظل تكنولوجيا حديثة نسبيًا. ولم يتم وضع أي منها في المدار، بحسب وينبرغ الذي اعتبر أنّ نظام “إيسز” “فريد من نوعها”.
ويتم نقل إشارته إلى الأرض عبر موجات دقيقة. وعلى الأرض. كما تقوم تسعة محطات في أوروبا، وبريطانيا، واليابان، والولايات المتحدة بمقارنته بالوقت الذي تقيسه ساعاته الخاصة.
المصدر: وكالة الأنباء الفرنسية