Атомные часы размером со спичечный коробок можно использовать для производства более точных автоматизированных бортовых навигационных систем, говорят их создатели. Как сообщает New Scientist (перевод на сайте Inopressa.ru), ученые исследовательского управления ВМФ разработали функционирующие атомные часы объемом 40 кубических сантиметров.
Миниатюрные часы Rubidium Atomic Clock настолько точны, что отстают всего на одну секунду за 10 тысяч лет. При этом они потребляют всего 1 ватт.
Размер существующих атомных часов обычно на несколько порядков больше (около 4,8 тыс. кубических сантиметров, а потребляемая мощность составляет около 50 ватт).
Глава исследовательской группы Джон Ким говорит, что механизм достаточно мал, чтобы его можно было вмонтировать в ракету или беспилотный летательный аппарат. Затем бортовой компьютер может использовать часы для расчета местонахождения на основе скорости и времени. Некоторые современные ракеты рассчитывают свое местонахождение и находят цель на основе данных системы глобального позиционирования (GPS). Но эта система может быть уязвимой для помех. Другими бортовыми навигационными средствами являются гироскоп и скоростомер, но они гораздо менее точны.
Окружающие электроны
По словам Кима, точность используемых часов может существенно изменить точность навигации. "Если часы очень точны, погрешность очень мала, - сказал он New Scientist. - При менее точных часах погрешность может составить 30 футов вместо трех".
Атомные часы обеспечивают точность, измеряя вибрацию атомных ядер и облаков окружающих их электронов. Она стабильна в пространстве и времени. Атомные часы на основе рубидия менее точны, чем цезиевые или водородные, но их миниатюризация гораздо легче.
Ким говорит, что производство часов будет относительно дешевым, около 2 тыс. долларов за штуку.
Атомные часы чрезвычайно важны для глобальной навигации. Часы большего размера установлены на спутниках GPS и дают очень точный временной параметр для каждого сигнала. Получатели, находящиеся на земле, в результате имеют возможность понять, где находится каждый из спутников, и вычислить собственные координаты. Атомные часы применяются и на земле для синхронизации оборудования компьютерной сети.