Uzaydaki en hassas saat göreve hazır: PHARAO, ISS'te zamanın akışını ölçecek
CNES, ESA'nın ACES görevindeki soğuk atom saati PHARAO'nun yörüngedeki sınamalarını tamamladığını açıkladı. Saat, kütlenin zamanı yavaşlatma etkisini ölçecek; susan ikinci saat de sonunda çalıştı.
Fransa Ulusal Uzay Araştırmaları Merkezi (CNES), Uluslararası Uzay İstasyonu'nun (ISS) dışında çalışan atomik saat PHARAO'nun uçuş içi kabul sürecini tamamladığını açıkladı. CNES'in 23 Ekim tarihli duyurusuna göre ekip, haziran sonunda saatin uçuşta sınanma ve performans doğrulama evresini kapattı. Ajans PHARAO'yu bugün itibarıyla "dünyanın en iyi uzay saati" olarak nitelendiriyor.
PHARAO, Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) ACES (Atomic Clock Ensemble in Space, Uzaydaki Atomik Saat Topluluğu) görevinin ana aygıtı. Adı Fransızca "yörüngede atomları soğutarak çalışan atomik saat projesi" anlamına gelen kısaltmadan geliyor. Saat, ISS'teki Avrupa laboratuvarı Columbus modülünün dış yüzüne bağlı.
Saat neyi ölçecek?
ACES'in hedefi, genel göreliliğin tuhaf bir öngörüsünü daha önce ulaşılmamış bir duyarlılıkla sınamak: Kütle, çevresindeki zamanın akışını değiştirir. Bir kütleye ne kadar yakınsanız saatiniz o kadar yavaş işler. Bu etkiye kütleçekimsel kırmızıya kayma deniyor. Dağın tepesindeki bir saat, deniz kıyısındakinden çok az da olsa hızlı çalışır.
CNES'e göre PHARAO'nun kararlılığı virgülden sonraki 16. basamağa ulaşıyor. Bu, yükseklikte yalnız 1 metrelik bir farkın zamanın akışında yarattığı değişikliği bile fark edebilecek bir düzey. Bilim insanları, yaklaşık 450 kilometre yükseklikte dolaşan bu saati yerdeki saatlerle karşılaştırarak etkiyi ölçecek. NASA'nın görev tanıtımında, ACES'in ayrıca fizik sabitlerinin zamanla değişip değişmediğini araştırmak ve karanlık madde izi aramak için de kullanılacağı belirtiliyor.
Neden uzayda soğuk atomlar?
PHARAO, lazerle neredeyse durma noktasına kadar yavaşlatılmış sezyum atomlarıyla çalışan bir "soğuk atom" saati. Bu tür saatler, atomların bir mikrodalga sinyaliyle iki kez etkileştirilmesinden doğan girişim desenine dayanır. Bilim dilinde buna Ramsey saçakları deniyor. İki etkileşim arasındaki süre uzadıkça saçaklar daralır, frekans da daha keskin okunur.
Yerde atomlar yer çekimi yüzünden hızla düşer ve bu süre kısalır. CNES'ten sistem mühendisi François-Xavier Esnault'nun anlatımıyla, PHARAO'nun tam performansı ancak mikro kütleçekim ortamında sınanabiliyor. Ağırlıksızlık, atomları yerde mümkün olmayan biçimlerde yönlendirmeye ve saatin hiç denenmemiş çalışma rejimlerini keşfetmeye imkân veriyor.
Bir yılı aşkın ayar ve karşılaştırma dönemi
ACES, Nisan 2025'te fırlatıldı. İstasyonun Kanada yapımı robot kolu düzeneği Columbus'un dışına yerleştirdi, bunun için uzay yürüyüşüne gerek kalmadı. Astronotların yaptığı tek iş, sistemi açma düğmesine basmaktı. Bütün işletim Toulouse'daki CNES merkezinden yürütülüyor.
Saat 30 Nisan 2025'te yörüngede ilk kez açıldı. 14 Mayıs 2025'te ilk Ramsey saçaklarını verdi, yani düzgün çalıştığını gösterdi. Ardından en iyi çalışma ayarlarının arandığı uzun bir dönem geldi. Kasım 2025'ten Haziran 2026'ya kadar PHARAO'nun ölçtüğü zaman, yerdeki saatlerle sürekli karşılaştırıldı. CNES, bu süreçte toplanan verilerin hem performans değerlendirmesine hem de görevin bilimsel hedeflerine katkı sağladığını belirtiyor.
Sessiz kalan ikinci saat
Her şey plana göre gitmedi. ACES'teki ikinci atomik saat olan hidrojen maseri SHM, fırlatmadan sonra sinyal vermedi. Bu eksiklik PHARAO'nun değerlendirmesini zorlaştırdı ve uzattı. NASA'nın tanıtımına göre iki saat birbirini tamamlamak üzere tasarlanmıştı: SHM kısa sürelerde, PHARAO ise uzun vadede kararlılık sağlayacaktı.
CNES'in anlatımına göre aylarca süren denemelerin ardından maser kış ortasında yörüngede ilk kez sinyal verdi. Görevin işletiminde CNES'e hizmet veren Telespazio'dan Estelle Pelat, ekibin yaklaşık 10 aydır çözüm aradığını ve umudun azalmaya başladığını anlatıyor. Arızanın kaynağı hâlâ inceleniyor, ancak ekip maseri bilimsel ölçümlere PHARAO'nun yanında katmayı başardı.
Sırada ne var?
CNES, ACES'in bütününde hâlâ bazı ayarlar yapılması gerektiğini belirtiyor. Bir sonraki adım, ACES'in tamamı için uçuş içi kabulün sona erdiğini onaylayacak inceleme. Bu inceleme saat topluluğunu doğrudan bilimsel işletim evresine geçirecek.
Henüz yayımlanmış bir görelilik ölçümü yok. Duyuru, saatin hedeflenen hassasiyete ulaştığını söylüyor; Einstein'ın öngörüsünün ne kadar sıkı sınandığını gösterecek sonuçlar ise bilimsel ölçümler biriktikçe gelecek. Zamanın tanımı ve ölçümüyle ilgili başka bir gelişmeyi artık saniyenin kaldırılması yazımızda okuyabilirsiniz.
Bu haberi nasıl buldunuz?
İlk oyu siz verin
