Robert Klatt
Das US-Militär soll tragbare Atomuhren für Flugzeuge, Schiffe und sogar Raketen erhalten.
Arlington County (U.S.A.). Die moderne Präzisionskriegsführung benötigt exakte Daten. Globale Positionierungssysteme (GPS) sind für das Militär also unverzichtbar, können aber von Gegnern gestört werden. Die zum US-Verteidigungsministerium gehörende Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa) hat deshalb das Robust Optical Clock Network (ROCkN), das optische Atomuhren entwickeln soll.
Laut der Mitteilung der Behörde haben solche Atomuhren eine höhere Zeitgenauigkeit als GPS-Atomuhren. Zudem sind sie klein und leicht, benötigen nur wenig Strom und können deshalb auch außerhalb von Laboren eingesetzt werden. In Zukunft können die mobilen Atomuhren etwa in Flugzeugen, Schiffen und sogar in Raketen verbaut werden und dort eine sehr präzise Zeitmessung durchführen. Anhand dieser Zeitmessungen kann dann die genaue Position bestimmt werden. Weil das System unabhängig von Satelliten und anderen externen Quellen ist, lässt es sich nicht von Feinden stören.
Aktuell befinden sich optische Atomihren noch im Entwicklungsstadium. Bei aktuellen Atomihren befindet sich die Taktfrequenz im Mikrowellenbereich. Dies wird in der Regel über Cäsium-Atome erreicht, die als Referenz dienen. Optische Atomihren haben hingegen eine Taktfrequenz im optischen Spektralbereich, die mehr als 10.000-fach höher ist. Sie bieten damit eine 100-fach höhere Genauigkeit sowie deutlich geringere Mittelungszeiten.
Sollte das ROCkN-Programm erfolgreich verlaufen, würden die neuen Atomuhren Zeitfehler reduzieren und die Präzision um das 100-fache steigern. Laut Wissenschaftlern könnte das Programm zudem weitere Technologien und Komponenten entwickeln, die als Basis für eine vernetzte Uhrenarchitektur dienen.
In der ersten Entwicklungsphase soll eine mobile Atomuhr entstehen, die in einen Satelliten oder einen Kampfjet passt. Deren Genauigkeit soll beim Billionstel einer Sekunde (Picosekunde) liegen. Das Problem dabei ist, dass die Uhr für den Einsatz an Bord temperatur-, beschleunigungs- und vibrationsbeständig sein muss.
Anschließend soll eine Atomuhr in einem transportablen Gehäuse entstehen, die etwa in einem Feldzelt genutzt werden kann. Diese soll für mindestens 30 Tage ohne GPS eine Navigation mit GPS-äquivalenter Genauigkeit im Nanosekundenbereich ermöglichen.
