Impresión artística de ACES ya instalado en el exterior del laboratorio Columbus de la Estación Espacial Internacional – Agencia Espacial Europea
Esta mañana un cohete Falcon 9 de SpaceX ponía en órbita la cápsula de carga Dragon 32 rumbo a la Estación Espacial Internacional (EEI). A bordo de ella, además de suministros para la tripulación y otros materiales varios van los relojes atómicos ACES de la Agencia Espacial Europea.
ACES, de Atomic Clock Ensemble in Space, Conjunto de Relojes Atómicos en el Espacio, es un proyecto de la Agencia Espacial Europea que busca, entre otras cosas, compartir el estándar de la duración del segundo alrededor del mundo. Y como del segundo se derivan todas las demás unidades físicas eso permitirá aumentar la precisión con la que se miden y estudian infinidad de cosas.
También permitirá reafirmar, una vez más, que la gravedad ralentiza el tiempo, tal y como predijo Einstein, ya que los relojes de ACES irán más despacio que los otros relojes atómicos en tierra con los que se compararán sus mediciones.
Otros campos en los que ayudará son en el estudio de la materia oscura, la física cuántica, o incluso en el movimiento de las placas tectónicas. Con el tiempo también podría permitir más precisión en el GPS y otros sistemas de navegación, aunque para ello los futuros satélites que se lancen tendrían que incorporar relojes más precisos.
ACES está formado por dos relojes: PHARAO (Projet d’Horloge Atomique à Refroidissement d’Atomes en Orbite, Proyecto de reloj atómico por enfriado de átomos en órbita) y SHM (Space Hydrogen Maser, Maser de hidrógeno espacial).
PHARAO es un reloj atómico de cesio desarrollado por la agencia espacial francesa CNES. El reloj utiliza láseres para enfriar átomos de cesio cerca del cero absoluto de temperatura, en torno a -273 grados Celsius; esto permite mediciones extremadamente precisas del tiempo.
SHM es un máser de hidrógeno activo, un dispositivo que utiliza átomos de hidrógeno para dar la hora, y servirá para calibrar el funcionamiento de PHARAO. Así, cada vez que se cambie alguno de sus parámetros se compararán las medidas que produzca con las mediciones de tiempo proporcionadas por SHM, al que no se tocará durante toda la misión.
ACES mantendrá el tiempo con una precisión que le permitiría una discrepancia de tan sólo un segundo en 300 millones de años. Eso lo convierte en el reloj atómico más preciso que jamás hayamos enviado al espacio. Aunque en tierra los hay aún más precisos.
La misión lleva en desarrollo desde los 90. Y es que miniaturizar un reloj atómico –que normalmente ocupa una habitación– para poder meterlo en una nave espacial dista de ser trivial. Se complicó además todo un poco más cuando la NASA decidió retirar del servicio los transbordadores espaciales, en los que estaba previsto que fuera lanzada, lo que obligó a reducir aún más el tamaño del experimento. También estaba el problema de aislar térmica y mecánicamente los componentes de los relojes.
Sea como fuere, ACES hoy en día ocupa un volumen de aproximadamente un metro cúbico, así que cabe perfectamente en el maletero de la Dragon, de dónde será extraído por el brazo robot de la Estación para su instalación en el exterior del laboratorio Columbus.
ACES en el Centro Espacial Kennedy durante los preparativos para su lanzamiento. Es tan sensible a campos magnéticos que cualquier herramienta o elemento metálico que se le acerque tiene que haber sido desmagnetizado dantes – ESA
Desde allí se podrá comunicar con las estaciones en tierra. Aunque tampoco es trivial, cuando se trata de medir el tiempo con una precisión de una parte entre 1017. Para ello ACES utilizará enlaces de microondas y láser para sincronizar el tiempo entre el espacio y la Tierra con una precisión mucho mayor que los sistemas actuales. Será la primera vez que se puedan compartir mediciones del tiempo entre relojes atómicos situados en distintos continentes.
Eso sí, la misión va a durar un poco menos que esos 300 millones de años: está previsto que esté activo 30 meses y que durante ese tiempo se puedan mantener al menos diez sesiones de 25 días de duración cada una con las estaciones de tierra.
En total la Dragon 32 lleva a bordo 3.021 kg de carga entre suministros y materiales para la Estación y otros experimentos. Aunque en este caso algunas de las cargas previstas han tenido que dejar su lugar a suministros ante la imposibilidad de lanzar la cápsula de carga Cygnus 22, que resultó dañada durante su transporte a Florida para su lanzamiento.
Su acoplamiento con la Estación está previsto para mañana martes a las 14:20, hora peninsular española (UTC +2).
La primera etapa del cohete, que volaba en su tercera misión, aterrizó en la Zona de aterrizaje 1 de Cabo Cañaveral tras completar su misión, con lo que podrá seguir siento utilizada en futuros lanzamientos.
