A Microchip lançou recentemente um novo relógio atómico ultra-miniatura com capacidade de resistência à radiação melhorada, que pode manter uma referência de tempo precisa para pequenos veículos espaciais, como satélites em órbita baixa e cubesats, mesmo na ausência de sinais de navegação por satélite externos. Este novo produto, denominado Space CSAC-SA65, foi oficialmente lançado no dia 14 deste mês e já está à venda.
O funcionamento do relógio atómico baseia-se na frequência de vibração inerente de átomos como o césio para medir o tempo, sendo a sua maior vantagem a extrema precisão, que teoricamente pode alcançar uma discrepância de apenas um segundo em vários milhões de anos. Os primeiros relógios atómicos eram volumosos e ocupavam todo um armário, mas com o avanço da tecnologia de semicondutores, os dispositivos foram sendo continuamente miniaturizados, até serem comprimidos ao nível de chip, razão pela qual são chamados de relógios atómicos de nível de chip (CSAC). O novo produto lançado pela Microchip é uma atualização do modelo CSAC-SA45 existente.
O Space CSAC-SA65 melhora a resistência à radiação e a faixa de temperatura de funcionamento
Em termos de desempenho central, a melhoria mais significativa do Space CSAC-SA65 é a resistência à radiação. O anterior CSAC-SA45 suportava um mínimo de 20 kilorads de dose de radiação, enquanto este novo modelo eleva esse valor para um mínimo de 30 kilorads. O kilorad é uma unidade que mede a quantidade acumulada de radiação absorvida; um valor mais alto significa que o dispositivo pode operar por mais tempo em ambientes de radiação espacial. Ao mesmo tempo, a faixa de temperatura de funcionamento do novo modelo foi expandida de -10 graus Celsius a 70 graus Celsius para -40 graus Celsius a 80 graus Celsius, alargando ainda mais os ambientes aplicáveis.
Em termos de tamanho e consumo de energia, o novo modelo mantém níveis semelhantes aos da geração anterior. O seu volume é inferior a 17 centímetros cúbicos e o consumo de energia é inferior a 120 milawatts, esta característica de leveza permite que seja facilmente integrado em plataformas de satélites de pequeno volume, tornando a precisão de cronometragem ao nível de relógios atómicos acessível não apenas a grandes veículos espaciais.
Para os satélites, uma referência de tempo precisa é a base para cálculos de comunicação, posicionamento e navegação. Normalmente, as naves espaciais dependem de sinais de sistemas globais de navegação por satélite (GNSS) como o GPS para obter tempo, mas uma vez que entram em ambientes onde o sinal não é coberto ou é interferido, precisam de confiar em relógios de alta precisão a bordo para manter a cronometragem de forma autónoma. Com a integração de um relógio atómico de nível de chip, os satélites podem, mesmo sem uma referência de tempo externa, manter uma sincronização e precisão de cronometragem adequadas durante um período de tempo.
Randy Bluzinski, vice-presidente da divisão de sistemas de frequência e cronometragem da Microchip, afirmou que mesmo os menores cubesats podem utilizar a precisão ao nível de relógios atómicos, e que este produto pode ajudar os utilizadores a manter a precisão de sincronização e cronometragem em ambientes onde não é possível usar referências de tempo externas. A sua declaração sublinha o valor central do CSAC-SA65, que é transferir a capacidade de cronometragem de nível espacial, que anteriormente era cara, para plataformas de satélites mais pequenas e acessíveis.