imported>PM3: aufgefrischt, Themenringe entfernt

2026-03-10T10:30:44Z

aufgefrischt, Themenringe entfernt

Neue Seite

[[Datei:Columbus extern.jpg|mini|Externe Forschungsplattformen am Columbus-Raumlabor]]
Das '''Atomic Clock Ensemble in Space''' (kurz: '''ACES''') ist ein Experimentallabor, das 2025 am [[Columbus (Raumlabor)|Columbus-Raumlabor]], dem Wissenschaftslabor der [[ESA]] für die [[Internationale Raumstation]] (ISS), befestigt wurde. Hierzu dient eine Nutzlastpalette auf der der Erde zugewandte Seite der ISS.<ref>https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/ACES_finds_its_home_in_orbit</ref> ACES ist nicht zu verwechseln mit ''SolACES'', einem Versuch zur Messung der Einflüsse durch [[VUV-Strahlung]].
Es dient zum Test einer neuen Generation von [[Atomuhr]]en unter den Bedingungen der [[Mikrogravitation]]. Damit soll eine genauere globale Zeitbestimmung (z. B. für [[GNSS]], insbesondere [[Galileo (Satellitennavigation)|Galileo]]) ebenso wie eine [[Evaluation]] der [[Relativitätstheorie]] möglich werden. Mit der Herstellung war die Firma [[Astrium]] beauftragt.

Die gesamte Einheit soll eine Masse von 227 kg haben und eine elektrische Leistungsaufnahme von 470 W.<ref name="eoportal">{{Internetquelle |url=https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/i/iss-aces-pharao#launch |titel=ISS Utilization: ACES / PHARAO – eoPortal Directory – Satellite Missions |sprache=en-US |abruf=2018-12-18}}</ref> Ihre Fertigstellung wurde beispielsweise für 2010,<ref>https://web.archive.org/web/20090227142231/http://www.spaceflight.esa.int/users/downloads/factsheets/fs031_10_aces.pdf</ref> 2013,<ref>https://link.springer.com/article/10.1140/epjst/e2009-01041-7</ref> 2016,<ref>https://web.archive.org/web/20170212090948/http://www.spectratime.com/uploads/documents/ispace/ESA_CAS_Legacy_Appln.pdf</ref> 2018,<ref>https://pharao.cnes.fr/en/PHARAO/GP_platform_aces.htm</ref> 2021<ref>https://pharao.cnes.fr/en/PHARAO/index.htm</ref> und 2025<ref>{{cite web |title=ACES Workshop 2022 |url=https://aces2022.sciencesconf.org/ |publisher=CCSD | language=en|accessdate=2023-03-08}}</ref> angekündigt. Die Versuchsdauer ist mit 18 Monaten angesetzt.<ref name="eoportal" />

== Technische Details ==
Kern des Experiments ist eine Anordnung von zwei Atomuhren, die nach unterschiedlichen Verfahren arbeiten. Auch die Datenübermittlung zur Erde soll über zwei Übertragungswege erfolgen, zum einen über [[Mikrowellen]], zum anderen über eine [[Laser]]strecke. Damit sollen [[Signallaufzeit|Laufzeiteffekte]] verdeutlicht werden, die Laufgeschwindigkeit von Wellen ist nicht konstant. Eine [[Uplink]]-Verbindung wird im [[Ku-Band]] etabliert, zwei [[Downlink]]-Verbindungen im [[S-Band|S-]] und Ku-Band.

Als Uhren werden ''PHARAO (Projet d’horloge atomique par refroidissement d’atomes en orbite)'' als [[Laserkühlung|lasergekühlte]] [[Cäsium]]-Uhr (cold Cs-Clock) und ''SHM (Space Hydrogen Maser)'' als Wasserstoff-[[Maser]] eingesetzt. Dabei wurde die Bauform von ''PHARAO'' den bisher gewonnenen Erkenntnissen über Einflüsse auf Atomuhren im Orbit angepasst. Hierzu wurden mit einem ''PHARAO''-Prototypen [[Parabelflug|Zero-G]]-Versuche mit dem [[Airbus A300|A300]] der ESA durchgeführt, die Federführung lag dabei bei der CNES, die ''PHARAO'' entwickelt und im Juli 2014 fertiggestellt hat.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.esa.int/Our_Activities/Human_Spaceflight/Research/Timely_arrival_of_Pharao_space_clock |titel=Timely arrival of PHARAO space clock |datum=2014-07-25 |sprache=en |abruf=2017-01-13}}</ref>

Beide Uhren werden durch einen internen Auswertungsrechner von ''ACES'' synchronisiert, dieser trägt die Bezeichnung ''FCDP'' (Frequency Comparison and Distribution Package). Hier werden auch die Zeitsignale für das Downlink aufbereitet.

=== Bodenstationen für Experimente ===
Für Versuche mit ''ACES'' sind eine ganze Reihe von Bodenstationen vorgesehen, die selbst Referenzuhren unterschiedlicher Bauart betreiben:
* Australien:
: [[University of Western Australia]] in [[Perth]]
: [[Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation|CSIRO]] in [[Sydney]]
* Brasilien:
: Universität von [[São Carlos]]
* China:
: NTSC
: NIM
: [[Shanghai Observatorium]]
* Deutschland:
: [[Physikalisch-Technische Bundesanstalt]] in [[Braunschweig]]
: [[Max-Planck-Institut für Quantenoptik]] in [[Garching bei München|Garching]]
: [[Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover]]
: [[Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf]]
: [[Technische Universität München]]
: [[Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg]]
* Frankreich:
: [[Centre national d’études spatiales|CNES]]
: [[SYRTE]] in [[Paris]]
: Laboratoire de Physique des Lasers in Villetaneuse (LPL)
: [[Observatoire de Besançon]]
: [[OCA]]
* Großbritannien:
: [[National Physical Laboratory]] in [[Teddington]]

* Italien:
: [[Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica]] in [[Turin]]
: [[Universität Florenz]]
* Japan:
: [[Universität Tokio]]
: [[National Metrology Institute of Japan]] (NMIJ)
: Communications Research Laboratory in Tokio (CRL)
* Kanada:
: National Research Council (NRC)
* Österreich:
: [[Universität Innsbruck|Leopold-Franzens-Universität]] in [[Innsbruck]]
* Russland:
: [[Allrussisches Forschungsinstitut für physikalisch-technische und radiotechnische Messungen|VNIIFTRI]] in [[Mendelejewo (Moskau)]]
: ILS in [[Nowosibirsk]]
* Schweiz:
: [[Eidgenössisches Institut für Metrologie]] (METAS)
* USA:
: [[Jet Propulsion Laboratory]] in [[Pasadena (Kalifornien)]]
: [[United States Naval Observatory]] (USNO)
: [[National Institute of Standards and Technology]] (NIST)

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=Luigi Cacciapuoti und [[Christophe Salomon]] |Titel=Atomic clock ensemble in space |Sammelwerk=Journal of Physics: Conference Series |Band=327 |Datum=2011 |Seiten=012049 |Sprache=en |DOI=10.1088/1742-6596/327/1/012049}}
* {{Literatur |Autor=Mauro Augelli |Titel=ACES Operations: an ISS External Scientific Payload Looking for Experimental Confirmations on the General Relativity Theory |Sammelwerk=Proceedings of the 14th International Conference on Space Operations (SpaceOps 2016), Daejeon, Korea, May 16-20, 2016 |Datum=2016 |Sprache=en |Online=[http://arc.aiaa.org/doi/pdf/10.2514/6.2016-2407 online] |Abruf=2017-01-13 |DOI=10.2514/6.2016-2407}}

== Weblinks ==
* {{Internetquelle |autor=ESA |url=https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/i/iss-aces-pharao#overview |titel=ISS Utilization: ACES (Atomic Clock Ensemble in Space) / PHARAO |sprache=en |abruf=2017-01-13}}
* Website des ACES Projekts am CNES: {{Internetquelle |url=https://pharao.cnes.fr/en/PHARAO/GP_platform_aces.htm |titel=ACES |datum=2016-09-02 |sprache=en |abruf=2017-01-13}}
* ESA: {{Internetquelle |url=http://wsn.spaceflight.esa.int/docs/Factsheets/20%20ACES%20LR.pdf |titel=ACES Factsheet |format=PDF |sprache=en |abruf=2017-01-13}}
* ESA: {{Webarchiv |url=http://www.esa.int/SPECIALS/HSF_Research/SEMJSK0YDUF_0.html |text=Atomic Clock Ensemble in Space (ACES) |wayback=20121016201902}} (englisch)
* ESA: {{Webarchiv |url=http://www.spaceflight.esa.int/users/downloads/factsheets/fs031_10_aces.pdf |text=(ACES) Factsheet |wayback=20090227142231}} (englisch, 4 Seiten, [[PDF]], 1,3 MB)

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Einzeluhr]]
[[Kategorie:Zeitmessung]]
[[Kategorie:Atomphysik]]
[[Kategorie:Internationale Raumstation]]
[[Kategorie:Europäische Weltraumorganisation]]
[[Kategorie:Raumfahrtmission 2025]]

Atomic Clock Ensemble in Space - Versionsgeschichte

imported>PM3: aufgefrischt, Themenringe entfernt