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A fronteira da medição do tempo será expandida para além da atmosfera terrestre. A Agência Espacial Europeia (AEE) deu um passo audacioso e vai instalar na Estação Espacial Internacional (EEI) o ACES, sigla para Conjunto de Relógios Atômicos no Espaço.
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Este projeto inovador representa um salto importante na precisão da cronometragem no espaço, abrindo novas perspectivas para testar as bases da física moderna e explorar os mistérios do universo.
Desvendando os mistérios da relatividade
O objetivo desta missão é submeter as teorias da relatividade especial e geral de Einstein a um julgamento mais rigoroso. Um dos pilares dessas teorias é o intrigante efeito da dilatação do tempo.
Segundo a relatividade especial, quanto maior a velocidade de um objeto, mais lentamente seu tempo interno traspassa. Já a relatividade geral afirma que, quanto mais profundo um objeto estiver imerso em um campo gravitacional, mais lento será o seu ritmo temporal.
Esses efeitos, embora sutis para a nossa percepção, manifestam-se de forma mensurável em ambientes extremos como a órbita da ISS.
A estação espacial, movendo-se a impressionantes 8 quilômetros por segundo e orbitando a uma distância considerável do centro da Terra, experimenta uma combinação desses efeitos. A menor atração gravitacional na órbita da ISS e sua alta velocidade resultam em uma minúscula, porém detectável, diferença no tempo em comparação com relógios terrestres.
Dilatação do tempo em ação
Essa discrepância temporal, imperceptível para nós, é um campo fértil para os relógios atômicos de alta precisão. Ao longo dos 30 meses previstos para a realização dos experimentos, o ACES se dedicará a coletar medições contínuas em intervalos de pelo menos 10 sessões de 25 dias cada.
Os sinais emitidos pelos relógios serão enviados à Terra por meio de dois métodos distintos, onde serão meticulosamente comparados com os seus equivalentes terrestres.
Luigi Cacciapuoti, cientista do projeto na ESA, expressou grande entusiasmo com o potencial da missão. “Estamos entusiasmados com as oportunidades que a rede de relógios estabelecida trará para a pesquisa de física fundamental e cronometragem global”, afirmou em comunicado.
O que é o ACES
- O coração do ACES é composto por dois relógios de última geração.
- O PHARAO (Projeto de Relógio Atômico à Refrescamento de Átomos em Órbita) é um relógio atômico de césio, similar aos padrões terrestres, mas significativamente menor devido à microgravidade.
- O segundo instrumento é o SHM (Maser de Hidrogênio Espacial), que utiliza micro-ondas e uma transição no hidrogênio para marcar o tempo com extrema precisão.
- Um maser é análogo a um laser, mas operando na faixa das micro-ondas.
- A combinação dos dois relógios do ACES é tão precisa que, juntos, atrasariam apenas um segundo a cada 300 milhões de anos.
- Este sistema de cronometragem de ponta será acoplado à parte externa do módulo Columbus da ISS através do braço robótico da estação.
A complexidade do projeto exigiu soluções inovadoras, como explica Thomas Peignier, Engenheiro Principal do projeto. A sensibilidade dos relógios a campos magnéticos demandou um rigoroso processo de desmagnetização de todos os componentes e ferramentas utilizados na proximidade do equipamento. “É um trabalho de alta precisão para uma instalação de alta precisão”, resumiu.
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Sinal de tempo mais preciso já transmitido do espaço
Embora os relógios ópticos terrestres ostentem uma precisão impressionante (na ordem de algumas partes por bilhão de bilhões), a rede ACES representa um feito inédito para sistemas de satélite.
Essa precisão sem precedentes permitirá testes de dilatação do tempo com a maior exatidão já alcançada, além de possibilitar a investigação de possíveis variações em constantes fundamentais da natureza.
Adicionalmente, o ACES poderá ser uma ferramenta valiosa na busca por faixas de massa da elusiva matéria escura e no estudo das propriedades internas do nosso planeta, destaca o portal IFL Science.
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