Microchip ha lanzado recientemente un reloj atómico ultra pequeño con capacidades mejoradas de resistencia a la radiación para su uso en el espacio, que puede mantener una referencia de tiempo precisa para pequeños vehículos espaciales como satélites de órbita baja y CubeSats, incluso en caso de interrupción de las señales de navegación satelital externas. Este nuevo producto, llamado Space CSAC-SA65, fue oficialmente presentado el 14 de este mes y ya ha comenzado a venderse.
El principio de funcionamiento de un reloj atómico se basa en la frecuencia de vibración inherente de átomos como el cesio para medir el tiempo, y su mayor ventaja radica en su extremadamente baja tasa de error, que teóricamente puede alcanzar un nivel de desviación de solo un segundo en millones de años. Los primeros relojes atómicos eran voluminosos y ocupaban todo un armario, pero con el avance de la tecnología de semiconductores, los dispositivos se han ido miniaturizando, hasta llegar a un nivel de chip, por lo que se les llama relojes atómicos de nivel de chip (CSAC). El nuevo producto lanzado por Microchip es una actualización del modelo CSAC-SA45 existente.
Space CSAC-SA65 mejora la resistencia a la radiación y el rango de temperatura de funcionamiento
En cuanto a su rendimiento central, la mejora más notable del Space CSAC-SA65 es su resistencia a la radiación. El anterior CSAC-SA45 podía soportar un mínimo de 20 kiloradios de dosis de radiación, mientras que este nuevo modelo ha incrementado este indicador a un mínimo de 30 kiloradios. El kiloradio es una unidad que mide la cantidad acumulada de radiación absorbida; un valor más alto significa que el dispositivo puede operar durante más tiempo en un entorno de radiación espacial. Al mismo tiempo, el rango de temperatura de funcionamiento del nuevo modelo se ha ampliado de -10 grados Celsius a 70 grados Celsius, a un rango de -40 grados Celsius a 80 grados Celsius, lo que amplía aún más los entornos aplicables.
En términos de tamaño y consumo de energía, el nuevo modelo mantiene niveles similares a los de la generación anterior. Su volumen es inferior a 17 centímetros cúbicos y su consumo de energía es inferior a 120 milivatios, lo que permite su integración sin problemas en plataformas de satélites pequeños con espacio limitado, haciendo que la precisión de cronometraje de nivel de reloj atómico ya no sea exclusiva de vehículos espaciales grandes.
Para los satélites, una referencia de tiempo precisa es fundamental para las comunicaciones, el posicionamiento y los cálculos de navegación. Normalmente, las naves espaciales dependen de señales de sistemas de navegación satelital global (GNSS) como GPS para obtener tiempo, pero una vez que entran en un entorno donde la señal no puede ser cubierta o es interferida, deben confiar en relojes de alta precisión a bordo para mantener el tiempo de manera autónoma. Con un reloj atómico de nivel de chip a bordo, los satélites pueden mantener suficiente sincronización y precisión en el tiempo durante un período, incluso sin una referencia de tiempo externa.
Randy Bluzinski, vicepresidente de la división de sistemas de frecuencia y temporización de Microchip, afirmó que incluso el más pequeño de los CubeSats puede utilizar la precisión de nivel de reloj atómico; este producto puede ayudar a los usuarios a mantener la sincronización y la precisión del tiempo en entornos donde no se puede utilizar una referencia de tiempo externa. Su declaración subraya el valor central del CSAC-SA65, que es llevar la capacidad de cronometraje de nivel espacial, que originalmente era costosa, a plataformas de satélites más pequeñas y económicas.