Dentro brevemente
- A China desenvolveu um relógio atómico portátil, o NIM-TF3, que poderá revolucionar as operações militares e desafiar o domínio dos EUA na cronometragem precisa.
- O NIM-TF3 foi projetado para durabilidade e portabilidade, mantendo precisão de subpicossegundos mesmo durante o trânsito, conforme relatado pela Chosun Biz.
- Estes avanços, juntamente com o satélite Beidou da China e os novos métodos de sincronização da hora, sublinham o crescimento estatístico do país na tecnologia de cronometragem.
O desenvolvimento pela China de um relógio atómico compacto, suficientemente pequeno para caber num camião, representa um salto significativo na tecnologia de cronometragem, com implicações potenciais para aplicações militares e de sistemas de posicionamento global (GPS). O anúncio sublinha a intensificação da competição entre as potências globais para garantir o domínio da tecnologia em tempo real, conforme relatado pela Chosun Biz.
Os relógios atômicos são a espinha dorsal do GPS e de outros sistemas globais de navegação por satélite (GNSS), incluindo o GLONASS da Rússia, o Galileo da Europa e o Beidou da China. Esses relógios fornecem medições de tempo precisas, contando as vibrações dos átomos de césio, permitindo o cálculo de distâncias e locais com base no tempo de viagem do sinal. A precisão dos relógios atômicos afeta diretamente o desempenho dos sistemas de navegação, radar e orientação de mísseis.
Historicamente, os relógios atômicos foram colocados em locais especiais para protegê-los de fatores ambientais que poderiam afetar sua precisão. No entanto, o novo relógio atómico da China, desenvolvido pela Academia Chinesa de Metrologia e pelo Instituto Nacional de Metrologia da China, afastou-se deste modelo. Medindo apenas 1,5 metros de comprimento, é portátil e robusto o suficiente para operar após ser transportado em um ambiente difícil, mantendo a precisão dentro de um picossegundo, relata Chosun Biz.
Relógio Integrado para Aplicações Militares
Apresentado recentemente, o relógio NIM-TF3 foi projetado para suportar vibrações e interferências magnéticas, tornando-o ideal para uso militar. Sua portabilidade permite que seja montado em caminhões, melhorando seu desempenho de diversas maneiras. O relógio usa um mecanismo semelhante a uma fonte onde os lasers resfriam os átomos de césio antes de emiti-los para a superfície. Os átomos emitem luz à medida que caem, e essa luz é contada para produzir medições de tempo precisas.
O desenvolvimento da China faz parte de uma corrida mais ampla para dominar a tecnologia de cronometragem, que é essencial na guerra moderna, relata a mídia social de negócios online Chosun Media. O tempo preciso é essencial para radares operacionais que podem detectar aeronaves furtivas e coordenar sistemas de mísseis. À medida que as tácticas militares dependem cada vez mais do alinhamento de precisão, inovações como o NIM-TF3 podem redefinir as capacidades no campo de batalha.
Superando desafios no design de relógios atômicos
Construir um relógio atômico portátil apresenta muitos desafios para os pesquisadores, incluindo vulnerabilidade a vibrações externas e ineficiências de energia, de acordo com Chosun Biz. Os investigadores chineses resolveram estes problemas redesenhando a bomba de iões e reescrevendo o software operacional do relógio em linguagem assembly, uma linguagem de programação de baixo nível conhecida pela sua eficiência. Estas alterações reduziram o tamanho do relógio e melhoraram a sua estabilidade.
Os relógios atômicos são complexos e caros, exigindo manutenção cuidadosa. No entanto, o serviço de notícias empresariais informa que o design do NIM-TF3 reduz estes requisitos, permitindo a operação automática durante longos períodos. De acordo com a equipe de pesquisa, a durabilidade e a facilidade de uso do relógio fazem dele uma ferramenta promissora para uma série de aplicações exigentes.
Concorrência com os Estados Unidos
O lançamento do NIM-TF3 reflete a importância crescente da precisão do tempo na geopolítica global. À medida que as tensões entre a China e os Estados Unidos aumentam, os avanços tecnológicos nos relógios atómicos podem ter consequências de longo alcance. Na verdade, a tensão não se trata apenas de precisão, mas de belos relógios. Capacidades melhoradas de cronometragem poderiam melhorar os sistemas de orientação de mísseis, comunicações seguras e operações cibernéticas.
“O novo relógio atômico requer menos manutenção e supervisão enquanto opera de forma independente por longos períodos de tempo”, relataram os pesquisadores, segundo a Chosun Biz, acrescentando que é “ideal para aplicações militares”.
Os Estados Unidos possuem atualmente os relógios atômicos mais precisos do mundo, usados em seu sistema GPS e outras aplicações de defesa. No entanto, a China está rapidamente a diminuir a diferença, de acordo com a Chosun Biz. Os relatórios sugerem que os relógios atómicos utilizados nos satélites Beidou da China podem já ter ultrapassado a precisão dos relógios da rede GPS dos EUA. Chosun Biz também observa que a estação espacial chinesa Tianhe-2 possui um relógio atômico de hidrogênio que estabeleceu recordes de precisão no espaço.
A China também está fazendo progressos na sincronização do tempo. No ano passado, uma agência comercial informou que a China lançou a rede de fibra óptica mais longa e precisa do mundo.
Estes acontecimentos sublinham o desejo da China de reduzir a dependência de programas liderados pelos EUA e estabelecer a independência tecnológica.
Chosun Biz escreve que o relógio – figurativamente, não atomicamente – pode levar ao domínio dos EUA na tecnologia de relógios atómicos, acrescentando: “Na comunidade científica, há previsões de que se esta tendência continuar, a China poderá alcançar os Estados Unidos dentro de um poucos anos. Isto significa que o Exército de Libertação Popular (ELP) pode superar os EUA em áreas como a guerra electrónica, as armas laser e a tecnologia não tripulada.”
A resposta dos EUA
No entanto, os Estados Unidos se opõem ao desenvolvimento da cronometragem e ao seu desenvolvimento avançado. Pesquisadores do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia dos EUA (NIST) e da Universidade do Colorado Boulder estão trabalhando em um “relógio nuclear” que usa o raro isótopo tório-229, informou o NIST no ano passado. Ao contrário dos relógios atómicos, que dependem de flutuações electrónicas, os relógios nucleares utilizam flutuações dentro dos núcleos atómicos, tornando-os mais susceptíveis a forças externas. Esta invenção poderia um dia atingir uma precisão tão elevada que não perderia um segundo em milhares de anos.
“Imagine um relógio de pulso que não perderá um segundo, mesmo que você o deixe funcionando por bilhões de anos”, disse Jun Ye, físico do NIST e do Joint Institute for Laboratory Astrophysics (JILA), em um comunicado à imprensa. “Embora ainda não tenhamos chegado lá, este estudo nos aproxima desse nível de precisão.”
Uma equipe de pesquisadores liderada pelo NIST e pela Universidade do Colorado também reduziu a radioatividade usando filmes finos de tetrafluoreto de tório (ThF4), o que reduziu bastante os custos. Os cientistas esperam que os relógios nucleares superem a precisão dos relógios atômicos dentro de dois a três anos.
Entretanto, o Departamento de Defesa dos EUA está a desenvolver projectos para melhorar a infra-estrutura nacional. A Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA) está desenvolvendo um relógio atômico em escala de chip (CSAC) que é compacto, mas 1.000 vezes mais eficiente que os modelos atuais, de acordo com um comunicado da DARPA.
Estes programas não só realçam a importância estratégica da cronometragem precisa para os sistemas de defesa, bancário e energético, mas também que, à medida que o desenvolvimento tecnológico da China avança, as capacidades dos EUA não ficam paradas.
