• Cehui8.com 测绘地理信息领域专业门户
  • 首页 > 测绘新闻 > 国际

    欧洲航天局ESA通过遥远的中子星测量时间的流逝,设置时钟

    2018-12-26 09:16:22 来源: 百家号
    聊聊

    欧洲航天局ESA通过遥远的中子星测量时间的流逝,设置时钟

    欧洲航天局在荷兰的技术中心已开始运行基于脉冲星的时钟。'PulChron'系统使用来自多个快速旋转中子星的毫秒频率无线电脉冲来测量时间的流逝。

    从11月底开始运行,这个基于脉冲星的定时系统在荷兰Noordwijk的欧洲航天局ESTEC机构的伽利略定时和大地测量验证设施中托管,并依靠欧洲五座射电望远镜阵列正在进行的观测。


    脉冲星包裹在超新星泡沫中

    中子星是什么?为什么欧洲航天局ESA可以通过遥远的中子星测量时间的流逝,设置时钟?

    中子星是宇宙中密度最大的可观测物质,由爆炸的恒星坍塌的核心形成。从宇宙的角度来说,它们很小,直径大约为12公里,它们的质量仍然比地球太阳高。

    脉冲星是一种快速旋转的中子星,具有从其极点发射辐射束的磁场。因为它们的自旋——通过极高的密度保持稳定——从地球上看脉冲星似乎发射出非常规则的无线电爆发——如此之多,以至于在1967年,它们的发现者,英国天文学家Jocelyn Bell Burnell,最初认为它们可能是“小绿人”的证据。

    监督PulChron项目的导航工程师Stefano Binda解释说:“PulChron旨在证明基于脉冲星的时间标尺对于生成和监测卫星导航定时,特别是伽利略系统时间的有效性。”

    “基于脉冲星测量的时间刻度在短期内通常不如使用原子或光学时钟的时间刻度稳定,但在几十年或更长时间内,超过任何单个原子钟的工作寿命,它可能具有长期竞争力。

    此外,这种脉冲星时间尺度的工作完全独立于原子钟技术——它不依赖于原子能状态之间的转换,而是依赖于中子星的旋转。

    PulChron从包括欧洲脉冲星定时阵列——荷兰的Westerbork合成射电望远镜、德国的Effelsberg射电望远镜、英国的Lovell望远镜、法国的Nancay射电望远镜和意大利的Sardinia射电望远镜的五个100米级射电望远镜中获取了成批的脉冲星测量。

     

    这项多国努力监测了欧洲天空中的18颗高精度脉冲星,以找出任何定时异常,引力波的潜在证据——由强大的宇宙事件引起的时空结构的波动。

    对于PulChron,这些射电望远镜的测量是用于利用伽利略定时和大地测量验证设施中的设备来操纵有源氢脉泽原子钟的输出——结合其极端的短期和中期稳定性和脉冲星的长期可靠性。一个纸钟记录也产生出来的测量,为后续的后续处理检查。

    欧空局在伽利略计划的早期建立了计时和大地测量验证设施,首先准备欧空局的两颗GIOVE测试卫星,然后支持“伽利略系统时间”的跨越世界的伽利略系统,该系统需要保持精确到几十亿分之一秒。该设施继续作为伽利略表现的独立尺度,与全球各地的监测站相连,以及异常调查的工具。


    ESTEC的原子钟

    Stefano补充道:“TGVF为PulChron提供了一个完美的主机,因为它能够毫不费力地集成这些新元件,而且在时间应用方面具有悠久的传统,甚至被用于同步伽利略卫星本身的时间和频率偏移。”

    欧洲航天局ESA通过遥远的中子星测量时间的流逝,设置时钟有什么意义?

    PulChron的精确度正在使用欧空局邻近的UTC实验室监测到几十亿秒,该实验室利用三个这样的氢原子脉泽时钟和三个铯时钟来产生高度稳定的定时信号,有助于设置协调世界时间,UTC——世界时间。

    因此,可以跟踪脉冲星时间从ESTEC UTC时间的逐渐转移——预计每天大约有200万亿分之一秒。

    该项目通过欧空局的导航创新和支持方案(NAVISP)得到支持,将欧空局来之不易的专业知识从伽利略和欧洲的EGNOS卫星增强系统应用到新的卫星导航以及更广泛的定位、导航和定时。

       声明:中测网登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述,文章内容仅供参考。

    返回顶部