Galileos meet Einsteiniaanse tijddilatatie

Vragen, theorieën, ontdekkingen e,d, op het gebied van wiskunde, natuurkunde en chemie horen hier thuis.
Plaats reactie
Gebruikersavatar
univers
Observer
Berichten: 33354
Lid geworden op: 27 jan 2013, 11:10

Galileos meet Einsteiniaanse tijddilatatie

Bericht door univers » 04 dec 2018, 20:28

4 december 2018
Het Europese Galileo-satellietnavigatiesysteem - dat al wereldwijd gebruikers van dienst is - heeft nu een historische service aan de fysische gemeenschap wereldwijd geboden, waardoor de meest nauwkeurige meting ooit is gemaakt van hoe verschuivingen in de zwaartekracht het verstrijken van de tijd veranderen, een sleutelelement van Einstein's theorie van algemene relativiteit .

Twee Europese fundamentele natuurkundeteams die parallel aan elkaar werken, hebben onafhankelijk een vijfvoudige verbetering bereikt in de meetnauwkeurigheid van het zwaartekrachtgestuurde tijdsdilatie-effect dat bekend staat als 'gravitationele roodverschuiving'.

Het prestigieuze tijdschrift Physical Review Letters heeft zojuist de onafhankelijke resultaten gepubliceerd die zijn verkregen van beide consortia, verzameld op basis van meer dan duizend dagen gegevens die zijn verkregen van het paar Galileo-satellieten in langwerpige banen.

Afbeelding
De relativistische excentriciteit van de Galileo-satellieten 5 en 6 bereikt een piekamplitude van ongeveer 370 nanoseconden (miljardsten van een seconde), aangedreven door de verschuivingshoogte en dus de zwaartekrachtniveaus van hun elliptische banen rond de aarde. Een periodieke modulatie van deze grootte is duidelijk waarneembaar, gegeven de relatieve frequentiestabiliteit van de atoomklokken van de passieve waterstofmaser aan boord van de satellieten.

"Het is enorm bevredigend voor ESA om te zien dat onze oorspronkelijke verwachting dat dergelijke resultaten theoretisch mogelijk zijn, nu in de praktijk is bevestigd, en de eerste gerapporteerde verbetering van de zwaartekracht-roodverschuivingsproef gedurende meer dan 40 jaar oplevert", zegt Javier Ventura- Traveset, hoofd van ESA's Galileo Navigation Science Office.

"Deze buitengewone resultaten zijn mogelijk gemaakt dankzij de unieke kenmerken van de Galileo-satellieten, met name de zeer hoge stabiliteiten van hun ingebouwde atoomklokken, de nauwkeurigheid die kan worden bereikt in hun baanbepaling en de aanwezigheid van laserretroreflectoren, die de prestaties van onafhankelijke en zeer nauwkeurige omloopmetingen vanaf de grond, sleutel tot het ontwarren van klok- en baanfouten. "

Afbeelding
Galileo-satellieten 5 en 6 werden tijdens de lancering in 2014 in een defecte Sojoez-bovenstadium door een defect Sojoez-bovenstadium afgeleverd. Hierdoor konden ze de hele aardschijf niet bekijken tijdens het dieptepunt of perigeum van hun banen, waardoor hun navigatie-payloads onbruikbaar werden, omdat ze gebruiken een aardesensor om hun signaalstralen te centreren. Daaropvolgende orbitale manoeuvres zijn erin geslaagd hun banen meer cirkelvormig te maken en hun navigatie-payloads usbale omdat ze door elke baan weergaven van de gehele aardeschijf hebben behouden. Hun banen blijven echter elliptisch in vergelijking met de rest van de Galileo-constellatie. Onderaanzicht van orbitaalvlak van nominale baan (in blauw) en geïnjecteerde baan (in groen) voor het paar.

Deze parallelle onderzoeksactiviteiten, bekend als GREAT (Galileo gravitational Redshift Experiment with eccentric sATellites), werden respectievelijk geleid door het SYRTE Observatoire de Paris in Frankrijk en het Duitse ZARM Center of Applied Space Technology en Microgravity , gecoördineerd door ESA's Galileo Navigation Science Office en ondersteund door zijn basisactiviteiten .

Gelukkig resultaat van een ongelukkig ongeluk

Deze bevindingen zijn het gelukkige resultaat van een ongelukkig ongeval: in 2014 waren de Galileo-satellieten 5 en 6 gestrand in verkeerde banen door een slecht functionerende Sojoez-bovenstadium, waardoor ze niet konden worden gebruikt voor navigatie. ESA-vluchtcontrollers kwamen in actie en voerden een gewaagde berging in de ruimte om de laagste punten van de banen van de satellieten te verhogen en ze meer cirkelvormig te maken.

Toen de satellieten eenmaal de hele aardschijf hadden bekeken, konden hun antennes op hun thuiswereld worden vergrendeld en konden hun navigatieladingen inderdaad worden ingeschakeld. De satellieten worden vandaag gebruikt als onderdeel van de zoek- en reddingsdiensten van Galileo, terwijl hun integratie als onderdeel van de nominale Galileo-operaties momenteel door ESA en de Europese Commissie wordt beoordeeld.

http://www.esa.int/Our_Activities/Navig ... curacy_yet
Een mens is net een open boek, je moet het enkel kunnen lezen.

Plaats reactie