סיקור מקיף

מהו השעון האטומי הלאומי ולמה הוא כל הזמן מאזין ללוויני ניווט?

לרגל יום ההיפוך של החורף החל היום, מסבירה ד"ר נדיה גולדובסקי – הממונה על מדידות זמן ותדר במעבדה הלאומית לפיסיקה במשרד הכלכלה והתעשייה בראיון לאתר הידען כיצד קובעים את הזמן במעבדתה באמצעות שעונים אטומיים

שעון אטומי. המחשה: shutterstock
שעון אטומי. המחשה: shutterstock

הזמן של מדינת ישראל נקבע במעבדה הלאומית לפיסיקה שבמשרד הכלכלה בעזרת מערכת מיוחדת שמשווה 86,400 פעמים ביממה את תוצאות מדידת הזמן בארץ עם תוצאות מדידת זמן של מעבדות לאומיות אחרות בעולם. מסבירה ד"ר נדיה גולדובסקי – הממונה על מדידות זמן ותדר במעבדה הלאומית לפיסיקה במשרד הכלכלה והתעשייה בראיון לאתר הידען

המעבדה הלאומית לפיסיקה מהווה למעשה את השעון של המדינה ואת הסטנדרט הלאומי לזמן. זמן ישראל נקבע לפי חוק הזמן משנת 1992. המעבדה קובעת ומודדת את הזמן והתדר המשמשים לצרכים ביטחוניים ואזרחיים כגון: שידורי טלוויזיה, שיחות טלפון, מחשבים, מכשירי ניווט  ומערכות צבאיות כמו: "כיפת ברזל", מערכת ה-"חץ" ו"שרביט קסמים".

במעבדה הלאומית ישנם ארבעה שעונים אטומיים מסוג צזיום, ציוד להשוואות הבינלאומיות, ציוד לביצוע מדידות וכיולים ללקוחות תעשייתיות וצבאיות כגון: רפאל, אלביט, התעשייה האווירית, חיל אוויר, חברת חשמל.

בשנת 2019 בהתאם לסטנדרט הלאומי לזמן ותדר, הוכנסו שעונים אטומיים מדור חדש וגם מערכת להשוואות בינלאומיות חדשנית. כתוצאה  מחידוש הציוד דיוק הסטנדרט הלאומי עלה לרמה 1X10-14.  

בראיון לאתר הידען הסבירה ד"ר גולודובסקי כי לפי חוק קביעת הזמן 1992, הזמן הלאומי הישראלי חייב להיקבע על פי שעונים אטומיים מדויקים מבוססי צסיום והם חייבים להיות מסונכרנים לזמן העולמי שמבוסס על מדידות שעונים במעבדות דומות ברחבי העולם. "אנחנו שומרים על הזמן המדויק ועושים מדידות השוואות עם השעונים ברחבי העולם וגם בלוויינים בכל המדידות הללו."

איך פועלים שעונים אטומיים?

"הדיוק של השעונים שלנו עשר בחזקת מינוס 14. יש גם שעוני צסיום בדיוק של עשר בחזקת 16 שבנוי בתוך תא קירור לטמפטורה של כמעט האפס המוחלט. אנו מודעים לכך שבגלל רמת הדיוק הנמוכה יותר יש לנו סטיה לעומת השעון העולמי. ואולם מכיוון שאנו מודדים את התדר בכל השעונים האטומיים מול השעון העולמי, הדיוק עולה לעשר בחזקת מינוס 15.

אנו מודדים למעשה את הזמנים שמדווחים לנו כל לוויני הניווט שנמצאים בחלל, בין אם זה GPS, לווייני גלילאו האירופים או גלונאס הרוסיים. בכל לווין ניווט יש שעון אטומי ולפעמי אפילו שניים או שלושה. עם זאת והם פחות מדויקים מהשעונים שנמצאים ב-85 מעבדות כמו שלנו ברחבי העולם. אנחנו בודקים את השעונים שנמצאים בלוויין, עורכים השוואות בינם לבין השעונים שלנו ושולחים את הנתונים למרכז בינלאומי שנמצא בפריז. אנחנו בודקים את הדיוק שלנו על המערכות הלוויניות והם מקבלים את התיקונים כדי לשמור על הזמן העולמי אותו כולנו רואים בטלפונים ובמחשבים. שאתם מקבלים גם בטלפון גם במחשבים גם בכל מקום.

מדידת הזמן חשובה לניווט, ללויינים, למטוסים, לשימושים צבאיים, גיאודזיה, גיאולוגיה תקשורת ועוד. ולכן אותן מעבדות הנמצאות במדינות המפותחות ובהן ישראל, מכיילות את הלוויינים ומעבירות את הנתונים דרך המרכז בפריז למפעילי הלווינים. כך נוצרה לה רשת עולמית ענקית לקביעת הזמן.

המערכת שלנו מנתחת נתונים של עד שמונה לוויינים במקביל, כאשר כל לוויין נצפה על ידינו למשך כ-13 דקות.

מה התוכניות הלאה?

הטכנולוגיה השיטות והציוד מתקדמים וכבר יש בעולם שעונים בדיוק של עשר בחזקת מינוס 18.

יש לנו במעבדה ארבעה שעונים בעלי דיוק של עשר בחזקת מינוס 14. אני מקווה שיקנו גם שעונים אטומיים מבוססי לייזרים של מימן המדויקים פי 10 משעוני הצסיום כלומר דיוק של עשר בחזקת מינוס 15.

עוד בנושא באתר הידען:

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן