Europejska Agencja Kosmiczna zaufała GMV i DFM w kwestii rozwoju zegarów optycznych nowej generacji

Dzisiejsza infrastruktura naziemna EGNOS i Galileo opiera się na ugruntowanych komercyjnych technologiach zegarów naziemnych (aktywny maser wodorowy, cez i rubid), które zapewniają wydajność, niezawodność i dostępność wysoko krytycznych funkcji w systemach, w szczególności ciągłego generowania czasu systemowego Galileo. Te zegary naziemne są wykonane bazują na złożonych i niestandardowych technologiach, którymi dysponuje tylko przez bardzo ograniczona liczbę dostawców, ponadto obejmują one złożone zarządzanie konserwacje i kwestie przestarzałości, a także ogólne zrównoważenie łańcucha dostaw w perspektywie długoterminowej.

W ciągu ostatnich dziesięcioleci osiągnięto znaczący postęp naukowy i technologiczny w dziedzinie nowych typów zegarów atomowych charakteryzujących się lepszymi osiągami, na przykład zegarów optycznych. Zaowocowało to wprowadzeniem nowych produktów komercyjnych w USA lub wczesną demonstracją funkcjonowania na poziomie prototypu w Europie.

Biorąc pod uwagę długi czas wymagany do opracowania tego nowego produktu o krytycznym znaczeniu na niezwykle ograniczonym rynku oraz specyficzne potrzeby w sferze oprogramowania europejskiej infrastruktury naziemnej GNSS, przed przystąpieniem do opracowywania rozwiązania operacyjnego, takiego jak produkt przemysłowy lub alternatywy, konieczna jest pierwsza ocena europejskich technologii kandydujących.

Europejska Agencja Kosmiczna przyznała firmom GMV i DFM, Duńskiemu Narodowemu Instytutowi Metrologicznemu, kontrakt na wstępne opracowanie zegara optycznego. Celem projektu jest zaprojektowanie i prototypowanie zegara, identyfikacja krytycznych komponentów i zabezpieczenie ich łańcucha dostaw, aby zmniejszyć ryzyko w sferze opracowania komercyjnego zegara na późniejszym etapie. 

Proponowany zegar optyczny opiera się na laserze stabilizowanym na określonym przejściu cząsteczki acetylenu, przy użyciu jednostki spektroskopii i pętli sterowania sprzężeniem zwrotnym. Wynikowa częstotliwość optyczna jest konwertowana na standardowy sygnał mikrofalowy (10 MHz) za pomocą grzebienia częstotliwości. Oczekuje się, że taki zegar zapewni stabilność zbliżoną do dzisiejszego aktywnego masera wodorowego.