A rendszer lelke: hiperpontos órák

A Galileo műholdas navigációs rendszer pontosságát a műholdakra telepítendő, minden eddiginél tökéletesebb atomórák garantálják.

A tengerészeti célra kifejleszett kronométerek a 18. századtól szolgálják az utazókat. Azóta is az egyre pontosabb időmérés a kulcsa a megbízható navigációnak. A lassan kiépülőben levő európai műholdas navigációs rendszer „órái” több milliószor olyan pontosak, mint a régi idők kronométerei.

A Galileo műholdak kétfajta órát (atomi oszcillátort) szállítanak majd. Az egyik egy hidrogén mézer, a másik egy rubídium frekvencia-etalon. Műholdanként ráadásul két hidrogén mézer lesz a fedélzeten: az egyik az elsődleges időjel-szolgáltató, a másik tartalék arra az esetre, ha az első végleg meghibásodna. Ugyancsak két rubídium atomóra is lesz a fedélzeten. Az első párhuzamosan működik a fő hidrogén mézerrel, hogy annak kiesése esetén azonnal tudja pótolni. A második egy inaktív tartalék. A többszörös biztosítás oka, hogy minden körülmények közt biztosítható legyen az egyes műholdak szolgáltatásának folytonossága.

A Galileo hidrogén mézereinek pontossága 1 nanoszekundum (10-9 másodperc) 24 óra alatt. Ez azzal egyenértékű, mint ha 1 millió éves működés során 2,7 másodpercet sietne vagy késne az óra (amelynek persze semmi esélye 1 millió évig működni...). A rubídium etalonok pontossága ennél egy nagyságrenddel gyengébb, 10 ns/nap. Összehasonlításul: egy közönséges digitális karóra naponta jellemzően 1 másodpercet csúszhat.

Miért van szükség a pontos időmérésre? A műholdas helymeghatározás működésének alapelve, hogy a Föld körül keringő műholdakról kibocsátott, és a vevőberendezés által felfogott rádiójelek futási idejét mérjük. Mivel a rádióhullámok másodpercenként 300 millió métert tesznek meg, 1 nanoszekundum alatt ez 30 cm. Ha a Galileo méteres pontosságú alapszolgáltatást szeretne nyújtani, az időmérés pontosságának a nanoszekundumos tartományba kell esnie. Pontos atomórái révén a műholdas navigációs rendszer nem csak helyzetmeghatározási szolgáltatást tud nyújtani. Alkalmas a földi órák szinkronizásására is. Ezzel a Galileo például pénzügyi tranzakciók pontos időbélyegeinek elkészítésében is szerepet játszik majd.

Szerzõ: Frey Sándor
Forrás: urvilag.hu