독일 항공우주센터(DLR)가 COMPASSO 프로젝트에서 개발한 레이저 시계는 30만년 동안 1초 미만의 오차를 보입니다. 이 기술은 위성 항법과 정밀한 세계 시간 신호 제공을 목표로 합니다.
2027년부터 DLR은 국제우주정거장(ISS)에 레이저 시계를 실험할 계획입니다. 이 시계는 요오드 분자의 양자 특성에 의해 시간이 결정되며, 레이저 파장이 요오드 기체 셀의 특정 진동에 맞춰져 있습니다. 이러한 양자 기반 시간 측정을 통해 기기 독립적인 참조 시간을 제공하여 시계의 정확성을 높입니다.
COMPASSO 시계는 20cm 길이의 요오드 안정화 레이저를 사용하며, 이 레이저가 요오드 분자가 들어있는 기체 셀을 통과합니다. 요오드 원자의 진동 주파수는 양자역학적 특성에 의해 결정되어 높은 정확도를 보장합니다. 이 시계는 하루당 100피코초 미만의 오차를 보일 것으로 예상되며, 이는 30만년 동안 1초 이내의 정확성에 해당합니다. 이를 통해 기존 위성 시계와 국가 계량 기관에서 사용하는 고급 원자시계 사이의 격차를 메울 수 있습니다.
이 프로젝트는 위성 기술, 자율 주행, 통신, 재난 관리, 금융 등 다양한 분야에 큰 영향을 미칠 수 있는 고정밀 우주용 레이저 시계 개발을 목표로 합니다. DLR은 이 고정밀 레이저 시계를 통해 세계적으로 통용될 수 있는 표준 시간 체계를 실현하고자 합니다.
레이저 광학 시계는 현재 마이크로웨이브 기반 위성 시계보다 약 100배 더 정확합니다. DLR은 ISS에서 경량, 콤팩트, 내구성이 뛰어난 레이저 시계를 시험할 계획입니다. 정확성 유지를 위해 20도 섭씨로 기체 셀의 온도를 유지해야 하며, 로켓 발사 중 진동과 충격에도 견딜 수 있도록 설계해야 합니다.
장기적으로는 스마트폰 크기로 시계 기술을 소형화하여 차량과 드론에 탑재함으로써 통합 내비게이션 관리 시스템을 구축할 계획입니다. 이를 통해 도심 협곡이나 터널 등 위성 신호가 약한 환경에서도 정확한 위치 정보를 제공할 수 있습니다.
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