NASA'nın, Saniyenin Milyarda Birini Ölçen Saat Projesi!
NASA mühendislerinin Ice, Cloud and Land Elevation Satellite-2 (Buz, Bulut ve Kara Rakım Uydusu-2) veya
ICESat-2'yi tasarladıklarında karşılaştıkları problem saniyenin binde biri gibi hızlarda gerçekleşen olayları zamanlamak, ölçebilmek. Söz konusu uzay aracı, buzullar, buz örtüleri, deniz buzu, ormanlar ve bulutlar gibi Dünya yüzeyinde bulunan çeşitli faktörlerin yüksekliğini ölçmek üzere tasarlandı. Ölçümlerin doğru alınabilmesi için Advanced Topographic Laser Altimeter System
(ATLAS) adı verilen bir araç ile altı yeşil lazer ışını kullanılıyor. Dünya yüzeyine fırlatılan lazerler, yansıyıp, geri dönüyorlar. Bu işlemin süresi de lazerin yansıdığı yüzeyin yüksekliğine göre değişiyor. Ancak problem de tam olarak bu noktada oluşuyor.
Bilim adamları çözüm için, saniyenin milyarda birine kadar doğru bir şekilde zamanı ölçebilen çok iyi bir saat geliştirdiler. Geliştirilen saat, lazerin birkaç
fotonunun sinyal algılayıcısına gönderilmesi ile çalışmaya başlıyor ve cihaz, uydu kaydına uzayda tam olarak nerede olduğunu söylüyor,bu bilgi ve beraberinde yerin yüksekliği hakkında daha önceden var olan bilgi ile ışınların tahminen ne zaman geri dönmesi gerektiğini de belirtiyor. Örneğin Himalayalar üzerine gönderilen bir ışının, Hollanda'ya gönderilen bir ışından çok daha hızlı bir şekilde geri dönmesi gerekiyor.
Sinyal geri döndüğünde, tüm fotonların ayrıldığı, lazerin yeşili ile tamamen eşleşmeyen bir filtreden geçiyor. Sonrasında filtreden geçiş yapan yeşil fotonlar sayılıyor ve geri dönmeleri için geçen zaman çok kararlı bir
osilatör (saniyede 100 milyon kez "tikleyen" küçük bir kristal) yardımıyla ölçülüyor. Foton sayıcıların üzerindeki elektronikler ile "tikler" daha da küçük parçalara bölünüyor ve yüzlerce
piko-saniyelik bir doğruluk elde edilmiş oluyor. İlgili sürecin saniyede yüzlerce defa uygulanması ve aynı arazinin çok kez ölçülmesi ile de hedef arazinin tam olarak nasıl bir yer olduğu inanılmaz bir doğruluk oranı ile ölçülebiliyor.
Kaynak: Bilimnet (7 Nisan 2017)
