Tal vez te hayas preguntado alguna vez como las naves espaciales o los satélites determinan su ubicación fuera de nuestro planeta, claramente no cuentan con un GPS que les indique hacia donde van o cuanta distancia han recorrido, es aquí donde entra el uso de relojes atómicos para poder navegar en el espacio.
Si se quiere determinar la distancia desde nuestro planeta, los navegantes mandan una señal a la nave o satélite, la cuál posteriormente regresa a la Tierra. El tiempo que tarda en este viaje de ida y vuelta es lo que ayuda a determinar la distancia, ya que sabemos que la señal viaja a una velocidad conocida (la velocidad de la luz)
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Podría sonar complicado, pero imagina que te toma 30 minutos para llegar caminando a una tienda, si sabes que en 15 minutos recorres 1 kilómetro, con esta información puedes determinar la distancia a la que se encuentra la tienda.
Es así que quienes monitorean la trayectoria de las naves espaciales, utilizan múltiples señales para determinar la distancia y la trayectoria.
Precisión atómica
La mayoría de los relojes modernos utilizan un oscilador de cristal de cuarzo para medir el tiempo. Estos vibran a una frecuencia precisa cuando se les aplica voltaje. Las vibraciones actúan como el péndulo de aquél viejo reloj del abuelo, marcando cuanto tiempo ha pasado.
Para conocer la precisión hasta dentro de un metro, se requiere que los relojes sean muy precisos y puedan medir hasta mil millonésimas de segundo.
El Reloj Atómico del Espacio Profundo (Deep Space Atomic Clock) de la NASA.
Además se requiere que sean estables, es decir, que su medición de un segundo sea siempre la misma (aún mejor que una mil millonésima de segundo) a pesar de que pasen días y semanas.
Es donde los cristales de cuarzo ya no son de gran utilidad, ya que aún los mejores relojes que los ocupan, pueden variar en un nanosegundo transcurrido solo una hora.
Después de unas 6 semanas la variación sería de un milisegundo, lo que representarían error en distancia de 300 kilómetros, afectando considerablemente el navegar en el espacio.
De ahí la necesidad de utilizar relojes atómicos como el Deep Space Atomic Clock de la NASA, el cual solamente varía un nanosegundo cada 4 días, o bien, un microsegundo cada 10 años.
Otra de las ventajas de este nuevo dispositivo es que no se tendría que depender de una señal enviada desde la Tierra, si no que ahora se enviaría desde la misma nave facilitando la exploración del espacio profundo.
