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Dois relógios atômicos de última geração — os mais precisos já criados — foram lançados em um foguete da SpaceX e estão a caminho da Estação Espacial Internacional. Nos próximos meses, eles usarão lasers para sincronizar relógios globais por meio de redes globais de navegação por satélite.
O Conjunto de Relógios Atômicos no Espaço “redefinirá a forma como medimos o tempo”, de acordo com a Agência Espacial Europeia , que o desenvolveu. Ele transmitirá o sinal de tempo mais preciso já visto do espaço e criará uma “internet de relógios”, comparando-os para medir o fluxo do tempo. Isso ajudará os cientistas a estudar a gravidade da Terra.
De acordo com a ESA , um relógio atômico mede o tempo observando a transição de um átomo de um estado excitado para um estado fundamental com uma frequência fixa. Os relógios ACES — PHARAO e SHM — serão usados para testar a física fundamental em órbita, incluindo a teoria da relatividade geral de Albert Einstein e a busca pela matéria escura, afirmou a ESA. Isso será feito definindo a relação entre tempo e espaço.
Construídos pela agência espacial francesa CNES e pela Safran Timing Technologies, na Suíça, os relógios ACES são tão precisos que atrasariam apenas um segundo em 300 milhões de anos. No entanto, não permanecerão em órbita por muito tempo. Com a ISS prevista para ser desorbitada no final da década de 2020, eles estão destinados a queimar na atmosfera da Terra junto com o restante da estação.
Os relógios ACES possuem um sistema de transferência de tempo desenvolvido pela empresa alemã TimeTech, que utilizará conexões de micro-ondas e laser para sincronizar o tempo entre o espaço e a Terra. A missão também testará como sincronizar relógios em todo o mundo usando satélites GPS.
“Estamos colocando o relógio mais preciso já enviado à órbita a bordo da Estação Espacial Internacional — abrindo novas fronteiras em física fundamental, transferência de tempo e sincronização global”, disse Daniel Neuenschwander, Diretor de Exploração Humana e Robótica da ESA. Ele chamou isso de um “marco importante para a ciência europeia e a cooperação internacional no espaço”.
Os relógios ACES foram lançados a bordo de um foguete SpaceX Falcon 9, do Centro Espacial Kennedy da NASA, na Flórida, às 4h15 (horário de Brasília) de segunda-feira, 21 de abril. A missão fazia parte da 32ª missão de Serviços Comerciais de Reabastecimento da SpaceX, da NASA, para transportar experimentos científicos e 3.900 kg de suprimentos para a Estação Espacial Internacional em uma cápsula espacial Dragon. A atracação na Estação Espacial Internacional (ISS) será feita por volta das 8h20 da terça-feira, 22 de abril. Os relógios ACES estão programados para serem instalados do lado de fora do módulo Columbus da ESA na sexta-feira, 25 de abril, voltados para a Terra, onde iniciarão pelo menos 10 sessões de medição, cada uma com duração de 25 dias.
Teoria da Relatividade de Einstein
A teoria geral da relatividade de Albert Einstein descreve como o cosmos funciona. O universo é 4D — tem três dimensões no espaço e uma no tempo. A relatividade diz respeito ao que acontece quando se introduz massa no universo 4D. A teoria é encapsulada pela bola de boliche (massa) no trampolim (espaço-tempo), com a primeira esticando a segunda. A massa curva o espaço-tempo. O espaço-tempo controla como a massa se move. Se o espaço-tempo for curvo, tudo com massa se move em uma linha curva. A gravidade é um sintoma do espaço-tempo curvo; o sol altera a geometria do espaço-tempo ao seu redor, e os raios de luz se curvam ao passarem pelo espaço-tempo curvo.
De acordo com a NASA , o ACES medirá o “desvio gravitacional para o vermelho” de Einstein, um efeito da teoria de Einstein segundo o qual a luz muda para cores mais avermelhadas devido à gravidade. Os desvios gravitacionais para o vermelho afetam a precisão do posicionamento do GPS.
Fundo
Essa teoria foi publicada pela primeira vez por Einstein em 1915, durante a Primeira Guerra Mundial, mas permaneceu sem comprovação até que fotografias foram tiradas durante um eclipse solar total em 19 de maio de 1919, que demonstraram a deflexão da luz.
As imagens mostraram que a presença da massa do Sol em um céu escuro deslocava a posição das estrelas, pois o Sol curvava o espaço-tempo. A luz das estrelas ao seu redor viajava em uma curva através dele e aparecia em um local ligeiramente diferente do que normalmente apareceria.
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