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.
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.
