WISSENSCHAFT & TECHNOLOGIE


Neue ultrapräzise Atomuhr testet die Relativitätstheorie von Albert Einstein im All

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Baku, den 21. Juli (AZERTAG). Die Europäische Raumfahrtagentur (Esa) hat die ultrapräzise Atomuhr „Pharao“ in Empfang genommen und bereitet sie nun für den Einsatz auf der „Internationalen Raumstation“ (ISS) vor. Wie das französische Raumfahrtzentrum CNES mitteilte, soll „Pharao“ in einem Zeitraum von 300 Millionen Jahren nicht mehr als eine Sekunde variieren.

Die Atomuhr soll an der Außenwand des europäischen „Columbus“-Labors an Bord der ISS befestigt werden und ab dem Jahr 2016 in bis dahin nicht möglicher Genauigkeit Grundannahmen der Physik überprüfen helfen, darunter etwa Voraussagen der Relativitätstheorie von Albert Einstein.

Uhren können die Zeit generell umso genauer angeben, je konstanter die Schwingung ihres jeweiligen Taktgebers ist: Bei der Pendeluhr ist dies das Pendel, bei der Quarzuhr der Quarzoszillator. Bei Atomuhren nutzt man die Eigenschaft von Atomen, beim Übergang zwischen zwei Energiezuständen elektromagnetische Wellen in einer ganz bestimmten Frequenz abzustrahlen oder zu absorbieren. Dieser Übergang wird unter dem Einfluss von Mikrowellen stimuliert.

„Pharao“ kombiniert diese übliche Messtechnik mit einer neuen Methode. Dazu werden Cäsium-Atome mithilfe eines Lasers heruntergekühlt, wodurch die Atome sich in ihrer Bewegung verlangsamen und somit leichter und genauer messen lassen. Da die Geschwindigkeit von Atomen auch von der Schwerkraft abhängig ist, bietet sich der Einsatz in der Schwerelosigkeit an, um Verzerrungen auszuschließen.

Nicht gleich als Uhr erkennbar, aber die wohl spektakulärste derzeit. So sah es aus, als die Atomuhr im französischen Toulouse gebaut wurde

Eine solche Atomuhr ermöglicht es, Theorien wie die der Relativität von Zeit und Raum folgendermaßen zu überprüfen: Ihr Zeitsignal wird über eine spezielle Mikrowellenverbindung zur Erde gesendet, wodurch die Uhrzeiten im All und auf der Erde verglichen werden können. Darüber hinaus wird „Pharao“ aber auch dazu beitragen, globale Zeitskalen wie die internationale Atomzeit (TAI) und die koordinierte Weltzeit (UTC) insgesamt genauer und stabiler zu machen.

In einer ersten Phase muss „Pharao“ noch eingestellt werden, wofür die Atomuhr vom All aus mit anderen Referenzuhren rund um den Globus per Mikrowellen kommuniziert. Erst dann wird sie ihren Dienst wie geplant aufnehmen können. Die neuartige Atomuhr ist Teil des europäischen Projekts „Aces“ – die englischsprachige Abkürzung für „Atomuhren-Ensemble im Weltraum“ (Atomic Clock Ensemble in Space).

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