An Bord des am vergangenen Donnerstag ins All gebrachten neuen Raumlabors Tiangong II befindet sich ein schwarzes zylinderförmiges Gerät. Dabei handelt es sich um die weltweit erste „kalte" Atomuhr im Weltraum.

„Eine solche Präzisionsuhr variiert im Weltraum nur eine Sekunde alle 30 bis zu 300 Millionen Jahre", sagte Liu Liang, Professor und Direktor des Schlüssellabors für Quantum-Optik der Chinesischen Akademie der Naturwissenschaften.

Anders als die meisten Atomuhren verwendete man bei der Entwicklung dieser im Raumlabor eingesetzten Uhr die fortgeschrittene Technologie des sogenannten „kalten Atoms", um damit eine ultrahohe Präzision der Zeitmessung sicherzustellen. Eine mechanische Uhr geht pro Tag eine Sekunde nach, eine herkömmliche Quarzuhr eine Sekunde alle zehn Tage und eine Wasserstoff-Atomuhr eine Sekunde pro Million Jahre. Eine kalte Atomuhr übertreffe all diese Zeitmessungsgeräte mit ihrer hohen Genauigkeit, sagte Liu.

Chinesische Wissenschaftler führen die hohe Präzision in erster Linie auf das Mikrogravitationsumfeld und die nüchterne Kühle der Atome innerhalb der Uhr zurück. Unter Mikrogravitationsbedingungen erhalte man ohnehin ein viel präziseres Atomuhr-Signal als auf der Erde. Hinzu komme die lasergestützte Kühlungstechnologie, die dafür sorge, den Einfluss der atomaren Wärmebewegung der Uhr zu eliminieren. „Die Moleküle und Atome sind in einem Raum zwar unsichtbar, bewegen sich jedoch in einer hohen Geschwindigkeit. Und diese Geschwindigkeit entspricht etwa der Temperatur in unserem Alltagsleben. Anhand der lasergestützten Kühlung sind wir in der Lage, das Bewegungstempo der Atome bis zu einer Temperatur zu verlangsamen, die tiefer liege als ein Kühlschrank generieren könnte, so dass sie sich in einem nahezu bewegungslosen Zustand befinden. Dadurch können wir jegliche Schwankungen bei Experimenten im All besser entdecken und messen", erklärte Liu Liang.

Wissenschaftler sind davon überzeugt, dass eine weitere Entwicklung der Kaltatom-Technologie zu zahlreichen Weltraum-Experimenten beitragen könnte, u.a. Navigation und Positionierung, Suche nach dunkler Materie und Exploration der Gravitationswellen.