Ověření činnosti extrémně přesných atomových hodin v mikrogravitaci
ACES-ELT
Trvání projektu: 2010 až 2017
Vedoucí projektu: Václava Dolejšková
Projekt ELT (European Laser Timing) je ryze českým příspěvkem k významnému mezinárodnímu experimentu ACES (Atomic Clock Ensemble in Space). Jeho cílem je ověřit činnost nové generace extrémně přesných atomových hodin v podmínkách mikrogravitace a provádět na sobě nezávislá měření času na Zemi a na oběžné dráze kolem Země. ELT bude nainstalován na palubě Mezinárodní kosmické stanice ISS, konkrétně na vnější platformě evropského laboratorního modulu Columbus.
Přístroj ELT je součástí ACES a slouží jako optické spojení, které doplňuje čtveřici mikrovlnných linek. Letový model ELT je realizován firmou CSRC ve spolupráci s firmou Airbus Defence & Space a Fakultou jadernou a fyzikálně inženýrskou ČVUT v Praze. Palubní deska ELT obsahuje koutový odražeč CCR (Corner Cube Reflector), speciální optický detektor SPAD (Single-Photon Avalenche Diode) a časovač. Laserový impuls vyslaný z pozemní stanice bude detekovaný senzorem SPAD a časovač zaznamená okamžik jeho průchodu v místní časoměrné stupnici. Ve stejném čase koutový odražeč přesměruje vyslaný impuls zpět směrem k pozemní stanici poskytující přesné informace o uražené vzdálenosti.
Na obou stanicích jsou vysoce přesné atomové hodiny. Laserové spojení provede srovnání vzdálených hodin a to jak ve směru ISS-Země, tak i Země-ISS-Země s úrovní nejistoty nižší než 1×10-16. Vzhledem k vysoké stabilitě hodinového signálu ACES, bude možné srovnat hodiny na mezikontinentální vzdálenosti. Optické spojení také najde zajímavé uplatnění v následujících oblastech:
- Synchronizace referenčního času geodetických observatoří
- V kombinaci s mikrovlnnou linkou přispěje ELT k charakterizování a vzájemnému porovnání dvou různých časových převodových a pásmových systémů
- Měření optických versus dvou frekvenčních mikrovln poskytují užitečná data pro studování zpoždění signálu při průchodu atmosférou a fungování metodiky založené na třech rozdílných vlnových délkách
Czech Space Research Centre
CSRC je soukromá společnost, která má pobočky v Brně a Kroměříži. Byla založena v roce 1994 se záměrem realizovat vývoj a výrobu elektronických systémů v oblasti kosmických technologií a stát se významnou součástí českého kosmického průmyslu. CSRC dlouhodobě spolupracuje s fakultou Elektrotechniky a komunikačních technologií na VUT v Brně. Firma úspěšně realizovala řadu projektů pro mise ESA a dalších evropských kosmických agentur, např. Integral, SMART-1, Swarm, DEMETER, Proba-2, SATRAM či Solar Orbiter. Komplexní služby zahrnují také testování, simulace, analýzy a návrh mechanických částí. Firma CSRC zavedla ESA ECSS standardy do vlastního výrobního procesu realizovaného v čistém prostoru, které zahrnují také certifikovaný systém kvality. Jako česká společnost auditovaná agenturou ESA, je CSRC atraktivním obchodním partnerem pro mezinárodní kosmický průmysl.
Co vám účast v projektu přinesla?
„Účast v tomto projektu přinesla CSRC mimořádné zkušenosti při technické realizaci komplexního projektu v oblasti vývoje a výroby elektronického zařízení pro reálný provoz v kosmickém prostoru. Z hlediska mezinárodní prestiže, kdy se výrobek české firmy stává součástí přístrojového vybavení ISS, si lze jen velmi těžko představit významnější výzvu. Dalším důležitým přínosem je získání neocenitelných zkušeností během realizace projektu a to zejména v oblasti projektového managementu, vývoje, výroby a tvorby dokumentace v souladu s normami ECSS pro kosmický program. V rámci tohoto projektu, který zastřešuje ESA, jsme měli tu čest spolupracovat s lídry v oboru a nám nejbližším českým partnerem je vědecký tým pana prof. Ivana Procházky z ČVUT, jenž patří k absolutní světové špičce.“