Relógios atômicos na ISS podem redefinir como se mede o tempo

A Agência Espacial Europeia (ESA) lançou nesta segunda-feira (21/4) um conjunto de relógios atômicos em direção à Estação Espacial Internacional (ISS) para medir o tempo com grande precisão e colocar à prova a teoria da relatividade.

Os dois relógios atômicos de última geração foram lançados em um foguete da SpaceX e estão a caminho da ISS.

O conjunto de relógios atômicos no espaço “redefinirá a forma como medimos o tempo”, segundo a Agência Espacial Europeia, que o desenvolveu.

Ele transmitirá o sinal de tempo mais preciso já visto do espaço e criará uma “internet de relógios”, comparando sinais para medir variações no fluxo do tempo. Isso ajudará os cientistas a estudar a gravidade da Terra.

Como vai funcionar

O primeiro relógio, PHARAO, será o principal. Em um tubo de alto vácuo, átomos de césio serão resfriados por laser a uma temperatura próxima ao zero absoluto (-273,15°C).

Com os equipamentos imobilizados pelo frio e em estado de ausência de peso, suas vibrações em uma determinada frequência serão contadas com uma precisão ainda maior do que na Terra.

O segundo, unidade de tempo, é definido há muito tempo como uma fração da rotação da Terra, ou seja, 1/86.400 de um dia solar médio. Mas a Terra não gira regularmente. Diferente da oscilação atômica, que é precisa.

Junto ao PHARAO, outro relógio atômico medirá o tempo com extraordinária precisão e estabilidade. Ele só se desviará em um segundo a cada 300 milhões de anos.

Comparação do tempo

Nove terminais, incluindo um na Europa, um no Japão e um nos Estados Unidos, compararão o tempo no espaço e na Terra usando seus próprios relógios.

As diferenças serão analisadas para determinar se o resultado está conforme as previsões da teoria da relatividade. Caso contrário, “uma nova janela se abrirá no mundo da física”, o que exigirá revisão das equações de Einstein.

Tempo 

Devido a esta missão, os cientistas poderão “medir o efeito que a altitude tem na passagem do tempo”, disse à AFP Didier Massonnet, chefe do projeto PHARAO no Centro Nacional Francês de Estudos Espaciais (CNES).

Desde 1915 e com a teoria da relatividade geral de Albert Einstein, sabe-se que o tempo não é o mesmo em todos os lugares, pois passa mais devagar perto de objetos massivos, a ponto de parar na borda de um buraco negro.

Na Terra, o tempo passa mais rápido no topo da Torre Eiffel do que embaixo, mas esse 'efeito Einstein' é ínfimo na Terra. Em vez disso, ela se torna perceptível à medida que nos afastamos no espaço.

O objetivo deste projeto é melhorar a medição deste “deslocamento gravitacional” para melhorar a precisão em duas ordens de magnitude, para atingir uma precisão de “um milionésimo”, enfatiza Massonnet.

Teoria de Einstein

A teoria geral da relatividade de Albert Einstein descreve como o cosmos funciona.

O universo tem três dimensões no espaço e uma no tempo (4D) e a relatividade diz respeito ao que acontece quando se introduz massa no universo 4D.

A teoria é encapsulada pela bola de boliche (massa) no trampolim (espaço-tempo), com a primeira esticando a segunda. O espaço-tempo controla como a massa se move. Ela é empregada nos GPS, nos eletroímãs, nos tubos de raio catódico, nos reatores nucleares, nas bombas nucleares e outros.

Essa teoria foi publicada pela primeira vez por Einstein em 1915, durante a Primeira Guerra Mundial, mas permaneceu sem comprovação até que fotografias foram tiradas durante um eclipse solar total em 29 de maio de 1919, que demonstraram a deflexão da luz.