تتويجاً لأكثر من 30 عاماً من العمل، تطلق وكالة الفضاء الأوروبية، الاثنين، مجموعة تضمّ ساعتين ذريتين إلى محطة الفضاء الدولية؛ بهدف قياس الوقت بدقة عالية جداً واختبار نظرية النسبية. وتتيح هذه المهمة للعلماء «قياس تأثير الارتفاع على مرور الوقت»، وفق ما أوضح لوكالة فرانس برس ديدييه ماسونيه رئيس مشروع «فاراو» PHARAO في المركز الوطني الفرنسي للدراسات الفضائية.
ووفق نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين، فإن الزمن ليس هو نفسه في كل مكان، فهو يُبطئ على مقربة من جسم ضخم، إلى درجة التوقف عند حافة ثقب أسود.
وعلى كوكب الأرض، يمر الوقت بشكل أسرع عند قمة برج إيفل منه عند قاعدته، ولكن «أثر أينشتاين» هذا ضئيل جداً. غير أنه يصبح ملحوظاً عند الابتعاد أكثر في الفضاء.
ولابد لأنظمة تحديد المواقع عبر الأقمار الاصطناعية، مثل نظام تحديد المواقع العالمي «جي بي إس» أو نظام «غاليليو» من أن تأخذ هذا المُعطى في الاعتبار؛ للتمكن من توفير موقع دقيق. والساعات الذرية لهذه الأنظمة المتموضعة على ارتفاع 20 ألف كيلومتر تتقدم بأربعين ميكروثانية كل يوم مقارنة بتلك الموجودة على كوكب الأرض. ويهدف هذا المشروع إلى تحسين قياس هذا «التحول الجاذبي» بِقَدر منزلتين عشريتين، للوصول إلى دقة تصل إلى «واحد على المليون».
ويتولى صاروخ «فالكون 9» تابع لشركة «سبايس إكس» ينطلق الاثنين من قاعدة كاب كانافيرال الأمريكية نقل نظام «إيسز» المكون من ساعتين ذريتين إلى محطة الفضاء الدولية المتموضعة على ارتفاع 400 كيلومتر. وتشكّل الساعة الأولى «فاراو» القلب النابض لهذا النظام. فداخل أنبوب مفرغ من الهواء، سيتم تبريد ذرات السيزيوم بالليزر إلى درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق (-273 درجة مئوية). وعند تجميدها بفعل البرد وفي ظل انعدام الوزن، ستحتسب اهتزازاتها عند تردد معين بدقة أكبر من تلك الموجودة على الأرض.
وأكد سيمون وينبرغ المسؤول البريطاني عن مشروع «إيسز» في وكالة الفضاء الأوروبية، خلال مؤتمر صحفي، أن «الانطلاق من مفهوم ساعة ذرية، ودخول المدار، والتمكن من الحفاظ على معيار الثانية في محطة الفضاء الدولية وإشراكه مع الساعات الذرية في كل مكان على الأرض» أثبت أنه مشروع «بالغ الصعوبة والدقة من الناحية التكنولوجية».
وشهدت هذه «الرحلة الطويلة» التي بدأت قبل 32 عاماً الكثير من التقلبات والمنعطفات والصعوبات. من تصغير حجم الساعة الذرية وتكييفها مع البيئة الفضائية، بعدما كان نموذجها الأصلي «يشغل غرفة كاملة» في مرصد باريس، إلى تصميم وصلة موجات صغرى دقيقة بما يكفي لنقل وقت «فاراو» إلى كوكب الأرض بشكل موثوق به.
وعلى الأرض، ستتولى تسع محطات في أوروبا واليابان والولايات المتحدة مقارنة وقت «فاراو» بالوقت الذي تقيسه ساعاتها الخاصة.
وقال المسؤول عن أنشطة «فاراو-إيسز» في مرصد باريس فيليب لوران لوسائل الإعلام، إن «الاختلافات ستخضع للتحليل لتحديد ما إذا كانت النتيجة متسقة مع توقعات نظرية النسبية».