Pulsar ingesloten in een supernova-bubbel
Het ESA Technical Centre in Nederland begon met het gebruik van een horloge op basis van een pulsar. Het PulChron-systeem meet het verstrijken van de tijd met behulp van milliseconde radiopulsen van verschillende snel roterende neutronensterren.
Het meetsysteem is sinds eind november operationeel en is gebaseerd op de huidige waarnemingen van 5 radiotelescopen door heel Europa. Neutronensterren zijn de dichtste vorm van waarneembare materie in de ruimte, gevormd uit de ineenstortende kern van exploderende sterren. Deze objecten bestrijken slechts tientallen kilometers in diameter, maar overtreffen de zon in massa.
Een pulsar is een type van snel roterende neutronenster met een magnetisch veld dat stralen uit de polen vrijgeeft. Rotatie blijft stabiel vanwege extreme dichtheid, daarom worden normale radio-uitbarstingen waargenomen vanaf de aarde. PulChron wil de effectiviteit aantonen van een op impulsen gebaseerde tijdsschaal voor het genereren en monitoren van satellietnavigatietijd in het algemeen en Galileo-systeemtijd in het bijzonder.
Atoomklokken in het ESTEC-navigatielaboratorium: in de rechterhoek bevinden zich de atoomklokken in de actieve waterstofmaser, die een orde van grootte nauwkeuriger zijn dan de passieve waterstofmasers aan boord van elke Galileo-satelliet. Extra cesiumklokken worden links getoond, evenals een systeem voor het vergelijken van klokken en distributie
Op de korte termijn wordt de tijdschaal op basis van pulsars gewoonlijk als minder stabiel beschouwd dan een atoom- of optische klok. Maar als we het over een lange periode hebben, dan is het een sterke concurrent. Bovendien functioneert de tijdschaal van de pulsar onafhankelijk van de gebruikte atoomkloktechnologie. Dat wil zeggen, het is niet gebaseerd op het schakelen tussen de staat van atoomenergie, maar op de rotatie van neutronensterren. PulChron ontvangt meetgroepen van 5 radiotelescopen van de 100-meterklasse. Het is dus mogelijk om 18 hoge-precisie pulsars in de Europese lucht te volgen om eventuele tijdelijke anomalieën en mogelijk bewijs van zwaartekrachtgolven op te lossen. Deze metingen worden gebruikt om de output van atoomklokken te regelen met een actieve waterstofmaser.
PulChron systeeminstellingen - instellen van een atoomklok met pulsen van een milliseconde schaal van snel roterende pulsars. Radio-telescopische metingen worden gebruikt om de output van atoomklokken te regelen met een actieve waterstofmaser met apparatuur op basis van de ESA-synchronisatie- en geodetische controletool
De nauwkeurigheid van de PulChron wordt met een nauwkeurigheid van enkele miljardsten van een seconde geregeld met behulp van de Coordinated Universal Time van het ESA-laboratorium, met behulp van 3 atomaire waterstofmaser-sensoren, naast drie cesiumklokken. Dit alles maakt het mogelijk om een zeer stabiel synchronisatiesignaal te verkrijgen.
Het is dus mogelijk om de geleidelijke afwijking van de pulsartijd van ESTEC gecoördineerde universele tijd te volgen. Prognoses geven een snelheid van 200 biljoensten van een seconde per dag aan.
