Problém s hodinami systému Galileo môže byť vážny

Uplynulo len čosi viac ako mesiac od 15. decembra 2016, kedy bol európsky navigačný systém spustený do čiastočnej prevádzky a už sa objavujú nepríjemné problémy. Momentálne je na obežnej dráhe 18 satelitov Galileo (z plánovaných 24). Systém je funkčný, ale na viacerých satelitoch sa objavili závady – zlyhávajú atómové hodiny.

Pozrite siEÚ spustila navigačný systém Galileo, bude presnejší ako GPS

Extrémne presné hodiny sú pritom kľúčom k presnej navigácii. Čas odoslania signálu z družice je totiž zakódovaný priamo do odoslanej informácie a na základe nej vie prijímač určiť presnú polohu družice.

Montáž atómových hodín do satelitu Galileo
Montáž atómových hodín do satelitu GalileoZDROJ | SSTL

Aby sme ilustrovali potrebnú presnosť, predstavme si, že pri rýchlosti svetla urazí signál za milióntinu sekundy asi 300 metrov. Ak by hodiny pracovali s takouto chybou, navigácia by bola prakticky nepoužiteľná.

Aj preto si systém Galileo zakladal na spoľahlivých a presných hodinách. Každý satelit má na palube hneď štvoro hodín, ktoré merajú čas na základe rezonančnej frekvencie atómov. Dvoje rubídiové hodiny pracujú s atómami rubídia v plynnej forme, druhú dvojicu tvoria ešte presnejšie hodiny s vodíkovým maserom.

Podľa vyjadrenia riaditeľa ESA Jana Woernera je momentálne vyradených devätoro atómových hodín – troje rubídiových a šesť presnejších hodín s vodíkovými masermi. Práve tieto presnejšie hodiny majú pomôcť Galileu triumfovať nad systémom GPS z hľadiska presnosti.

Pozrite siČo je GPS, globálny pozičný systém?

Podľa informácií sa zlyhania hodín týkajú piatich satelitov, to znamená, že na viacerých nefungujú viac ako jedny hodiny. Konkrétne na štyroch satelitoch vypadli dvoje hodiny, pričom na dvoch z nich zlyhali oboje presnejšie – maserové.

Viacnásobné zálohovanie hodín má zabezpečiť redundanciu a spoľahlivosť satelitov. Každá družica môže fungovať aj s jedinými hodinami. Ak budú ale funkčné len rubídiové hodiny, bude to na úkor presnosti.

Galileo-maser-hodiny
ZDROJ | Pakistan Affairs Forum

Odborníci teraz diskutujú o možných príčinách zlyhaní a hľadajú riešenie na prípadnú nápravu. Jedny hodiny s maserom sa údajne podarilo reštartovať. Pred štartom zvyšných šiestich satelitov bude ale potrebné spoľahlivo identifikovať príčinu zlyhávania.

Päť zo šiestich pokazených maserových hodín sa nachádza na satelitoch, ktoré boli vypustené pre validáciu (overenie) systému (IOV). Naopak, všetky tri vadné rubídiové hodiny sú na satelitoch, ktoré boli vypustené na rozšírenie systému (FOC).

galileo-gsa
ZDROJ | GSA

Švajčiarsky výrobca hodín Spectratime a výrobcovia družíc (Airbus Defence and Space,  Thales Alenia Space, OHB a SSTL) spolupracujú s expertmi z ESA na identifikácii problému.

ESA tiež konzultuje s Indickou kozmickou agentúrou ISRO. Tá používa vo svojom navigačnom systéme rovnaké atómové hodiny, problémy ale nemá.

Podľa doterajších indícií mohlo chyby maserových hodín spôsobiť dlhodobé vypnutie a v prípade trojice vadných rubídiových hodín mohli byť príčinou poruchy testy ešte pred štartom družíc. Experti však naďalej pátrajú po možných príčinách porúch, aby sa mohli prijať bezpečnostné opatrenia zamedzujúce podobným problémom v budúcnosti.

Nuž, veľké veci sa nerodia ľahko. Najbližšie by mala nosná raketa Ariane 5 vyniesť ďalšie štyri satelity Galileo na obežnú dráhu v septembri tohto roku.

ZdrojESA

Komentáre k článku