Die neuen Umlaufbahnen der Satelliten stellen ihre Fähigkeit wieder her, Navigationsdaten zu senden, aber die Umlaufbahnen sind immer noch elliptisch, wobei jeder Satellit jeden Tag zweimal 8.500 km hebt und senkt. Diese Positionsänderung relativ zur Erde geht mit Änderungen der Schwerkraft einher, was eine hervorragende Gelegenheit bietet, den Zusammenhang zwischen Schwerkraft und Zeit zu untersuchen.
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Einsteins Relativitätstheorie besagt, dass es im Universum keinen festen Bezugsrahmen gibt. Alles, was erlebt wird, ist relativ zu allem anderen. Seine Theorie sagt voraus, dass die Zeit für ein Objekt langsamer vergeht, je näher es einer Gravitationsquelle wie der Erde kommt. Bei den Satelliten sollte die Zeit langsamer verlaufen, wenn sie auf die Erde zusteuern, und dann beschleunigt werden, wenn sie sich von der Anziehungskraft der Erde entfernen.
Die Satelliten eignen sich besonders für diese einjährige Studie, da jeder einzelne ein Atom enthält Uhr als Teil seiner Nutzlast, und beide werden ständig von einem globalen Bodennetzwerk überwacht Stationen. Diese ständige Überwachung ermöglicht es den Forschern, „Hunderte von Umlaufbahnen im Laufe eines Jahres zu testen“, sagt Javier Ventura-Traveset, leitender Satellitennavigationsberater der ESA. Es wird erwartet, dass dieser Test viermal genauere Ergebnisse liefert als das vorherige Gravity Probe A-Experiment, das ebenfalls nur eine einzige Umlaufbahn umfasste.
Nach Abschluss dieses unerwarteten Experiments plant die ESA, Einsteins Theorie im Rahmen ihres Atomic Clock Ensemble in Space-Experiments auf 2 bis 3 ppm zu testen. Dieses Experiment soll ab 2017 auf der Internationalen Raumstation stattfinden.
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