Ошибка!

Показать Ошибка!

Забыли пароль?

Ошибка!

Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Скрыть Ошибка!

Забыли пароль? Напишите ваш email и мы отправим письмо с инструкциями.

Ошибка!

Обратно

Закрыть

Программа DARPA ROCkN создаст портативные оптические атомные часы

Программа DARPA ROCkN создаст портативные оптические атомные часы
DARPA объявила о новой инициативе под названием «Надежная сеть оптических часов» (ROCkN), которая направлена ??на разработку практичных, сверхточных оптических атомных часов, которые были бы надежными и достаточно маленькими, чтобы поместиться в военном самолете, корабле или машине.


Наш мир работает точно, но мы часто не осознаем, насколько. В золотой век железных дорог компании гордились поездами, прибывающими с точностью до минуты по расписанию. Сегодня считается, что часы отлично показывают время, если они точны до секунды, но для современных инженеров и ученых это такой же приемлемый уровень точности, как операция на головном мозге с помощью кувалды.

Современные системы, такие как Интернет, GPS и другие, требуют учета времени с уровнем точности, который измеряется не в секундах или миллисекундах, а в наносекундах. Например, в общих инженерных приложениях это необходимо для правильной синхронизации цифровых систем. Если бы это было не так, стало было бы невозможно отправлять данные из одного места в другое без потери большинства пакетов информации или их попадания в пункт назначения в виде груды тарабарщины.

С военными приложениями дело обстоит еще хуже. Современные вооруженные силы все активнее участвуют в кибервойнах, что стало очевидной причиной потребности в точных часах, но даже в обычных боевых действиях требуется точность наносекундного уровня, потому что военные средства должны действовать на экстремальной дальности, с экстремальной скоростью и наносить удары с предельной точностью. Ошибка в миллиардные доли секунды может привести к тому, что боеприпас промахнется на метр, что недопустимо по современным меркам, и аналогичная ошибка может привести к опасному отклонению самолета от курса.

Другая причина заключается в том, что современные военные сильно зависят от GPS как для навигации, так и для синхронизации времени. Но GPS не всегда доступен. Его также можно заглушить или подделать, поэтому полевые устройства должны уметь работать независимо от системы в течение ограниченного периода времени.


Чтобы обеспечить необходимую точность, первым решением стали атомные часы, которые основаны на измерении частоты атомов цезия при переходе из одного энергетического состояния в другое. Используя эту частоту в качестве отправной точки, теперь можно определить секунду с точностью, которая показывает увеличение или уменьшение на одну секунду каждые 31,71 миллиона лет.

К сожалению, даже это недостаточно точно. Нужны часы с точностью до триллионной доли секунды, поэтому за последние 30 лет были предприняты согласованные усилия, чтобы сделать атомные часы более точными. Не обращая внимания на множество технических деталей, обычные атомные часы работают, используя луч микроволн для измерения частоты атомов-мишеней, но заменив микроволны светом, точность повышается в 100 раз. Такие оптические часы настолько точны, что они не выиграют и не потеряют ни секунды за всю жизнь Вселенной.

Такие оптические атомные часы были построены, но по-прежнему представляют собой огромные, хрупкие, заполняющие комнату машины, непригодные для военного применения. Целью программы DARPA ROCkN будет изучение основных физических принципов работы оптических часов и поиск способа создания оптических атомных часов малого размера, веса и мощности (SWaP). Кроме того, они будут более точными, чем современные атомные часы.

Для этого ROCkN сначала попытается создать надежные, высокоточные небольшие портативные оптические часы, которые могут поддерживать пикосекундную точность в течение 100 секунд за раз. Эти часы будут достаточно малы, чтобы их можно было установить на истребителе или спутнике, и достаточно прочны, чтобы выдерживать температуру, ускорение и вибрационный шум такой среды.

Второй этап будет направлен на создание более крупной транспортабельной версии, которую можно будет использовать на корабле ВМФ или в полевых условиях с точностью до наносекунды в течение до 30 дней без внешнего сигнала GPS.

«Цель в том, чтобы перевести оптические атомные часы из сложных лабораторных конфигураций в небольшие и надежные версии, которые могут работать за пределами лаборатории», — сказала Татьяна Курчич, руководитель программы в Управлении оборонных наук DARPA. «Если мы добьемся успеха, эти оптические часы обеспечат 100-кратное увеличение точности или уменьшение погрешности синхронизации по сравнению с существующими микроволновыми атомными часами и продемонстрируют улучшенный запас наносекундной точности синхронизации с нескольких часов до месяца. Эта программа может создать многие из критических технологий, компонентов и демонстраций, ведущих к потенциальной будущей архитектуре сетевых часов».

Комментарии:

Еще нет комментариев, станьте первым коментатором!
Войдите на зайт или зарегистрируйтесь, чтобы оставлять комментарии!
1
Исследование исключает первичные черные дыры как кандидатов в темную материю

Исследование исключает первичные черные дыры как кандидатов в темную материю

Первичные черные дыры — удивительные космические тела, которые активно исследуются астрофизиками всего мира. Исходя из названия, это черные дыры, которые появились на заре существования Вселенной, менее чем через секунду после Большого взрыва.

Теоретическая физика предполагает, что за долю секунды до образования Вселенной пространство не было полностью однородным, поэтому более плотные и горячие области могли коллапсировать в черные дыры. В зависимости от того, когда именно они образовались в течение этой доли секунды, эти первичные черные дыры могли быть очень разной массы и связанными с ней характеристиками.Некоторые физики-теоретики ...
02.12.22 09:01
0
0
Исследование Йельского университета раскрывает потенциальную причину болезни Альцгеймера

Исследование Йельского университета раскрывает потенциальную причину болезни Альцгеймера

Ученые из Йельского университета обнаружили упускаемый из виду механизм, который может стоять за симптомами болезни Альцгеймера. Команда указала на небольшие опухоли на аксонах возле бляшек, которые накапливаются в мозгу, и определила белок, который может быть биомаркером для раннего выявления заболевания, а также мишенью для будущих методов лечения.

В течение десятилетий преобладающая гипотеза о причине появления болезни Альцгеймера, вращалась вокруг амилоидных бляшек — запутанных скоплений белка бета-амилоида. Их накопление в мозгу пациентов с деменцией постоянно наблюдается с тех пор, как Алоис Альцгеймер впервые изучил ее более века назад. И ученые сосредоточили бы большую часть исследований на уменьшении и удалении этих бляшек, но, к сож...
01.12.22 10:16
0
-1
Астрономы запечатлели планету размером с Юпитер, вращающуюся вокруг солнцеподобной звезды

Астрономы запечатлели планету размером с Юпитер, вращающуюся вокруг солнцеподобной звезды

Согласно наиболее распространенной теории, планетные системы формируются из больших облаков пыли и газа, образующих диски вокруг молодых звезд. Со временем диски срастаются, образуя планеты разного размера, состава и расстояния от своей звезды.

За последние несколько десятилетий наблюдения в среднем и дальнем инфракрасном диапазоне привели к открытию дисков обломков вокруг молодых звезд (возрастом менее 100 миллионов лет). Это позволило астрономам изучить планетарные системы в их ранней истории, что дало новое представление о том, как системы формируются и развиваются. Это включает в себя инфракрасный сферический обзор для консорциума э...
30.11.22 20:17
0
0
Дания меняет направление нефтяной вышки для хранения углерода

Дания меняет направление нефтяной вышки для хранения углерода

Дания продвигается вперед с проектом Greensands - инициативой, которая позволит перекачивать огромное количество уловленного углерода на нефтяную вышку в Северном море и закачивать его, чтобы изолировать в формациях песчаника, которые когда-то содержали нефть и газ.

После получения в декабре прошлого года крупнейшего разового гранта в истории Дании (около 26 миллионов евро (27 миллионов долларов США) руководитель проекта Ineos Energy привлек британскую инженерно-консалтинговую компанию Kent для «проведения скрининговых исследований, охватывающих цепочку создания стоимости CCS от береговых участков улавливания, сжижения, берегового хранения, транспортировки и ...
29.11.22 20:01
0
0
Огромный подводный военный дрон не будет водонепроницаемым

Огромный подводный военный дрон не будет водонепроницаемым

Американский военный подрядчик Anduril подписал контракт на 100 миллионов долларов США с ВМС Австралии на разработку и поставку трех итераций сверхбольшого автономного подводного аппарата (XL-AUV). Эти дроны будут размером с автобус и таким же не водонепроницаемыми.

XL-AUV позиционируется как долговечная, многофункциональная платформа, которую можно оснастить всевозможным снаряжением и отправить на «широкий спектр военных и невоенных миссий, таких как расширенная разведка, проверка инфраструктуры, наблюдения, зондирование и целеуказания». Но прежде всего Anduril сообщает, что это будет «доступно» — или, по крайней мере, относительно выгодная сделка на сто ми...
04.11.22 09:37
0
4
Автономная турель ПВО RAPIDFire может уничтожать рои дронов

Автономная турель ПВО RAPIDFire может уничтожать рои дронов

Чтобы противостоять все более опасным низкоуровневым, надводным и воздушным угрозам ближнего боя, Nexter и Thales представили последнюю версию автономной артиллерийской башни RAPIDFire на выставке военно-морской обороны Euronaval 2022 в Париже.

С тех пор, как был создан первый щит, чтобы отразить первое копье, военные технологии превратились в постоянную гонку вооружений между наступательными и оборонительными системами. Каждый новый способ нападения побуждает к развитию нового способа защиты (и наоборот). Сегодня появление асимметричной войны часто приводит к тому, что активы стоимостью в миллиарды долларов, такие как военные корабли, ...
21.10.22 15:05
0
14
ВВС США успешно запустили гиперзвуковую ракету с четвертой попытки

ВВС США успешно запустили гиперзвуковую ракету с четвертой попытки

Это был четвертый раз, когда ВВС США успешно запустили свое гиперзвуковое оружие быстрого реагирования (ARRW) AGM-183A с борта B-52H Stratofortress 14 мая 2022 года у побережья Южной Калифорнии после трех неудач.

Общий рост международной напряженности привел к тому, что гонка вооружений по созданию практических гиперзвуковых ракет набирает обороты, особенно в Соединенных Штатах, которые ранее больше концентрировались на исследованиях, чем на развертывании. В этом нет ничего удивительного, потому что гиперзвуковое оружие изменит правила игры и изменит ход войны так, как не наблюдалось со времен разработки ...
18.05.22 17:01
0
3
Для помощи военным медикам разрабатываются очки MAGIC AI

Для помощи военным медикам разрабатываются очки MAGIC AI

DARPA выбрало Raytheon BBN, чтобы возглавить команду по разработке устройства дополненной реальности, которое будет выступать в качестве виртуального помощника для боевых медиков, проводя их через 50 различных медицинских процедур с использованием искусственного интеллекта.

Когда дело доходит до увеличения шансов на выживание раненого на поле боя, полевой медик становится самым важным фактором. Медики первыми появляются на месте происшествия и оказывают помощь в «золотой час» или даже «золотые десять минут». Это время, когда своевременная помощь может означать разницу между жизнью и смертью, если принять быстрые и правильные меры, прежде чем отправить пострадавшего в...
09.05.22 17:53
0