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San Fernando

Más de 1,5 millones para dotar al Observatorio de la Armada del reloj más preciso

  • Arranca un proyecto sin precedentes en estas instalaciones emplazadas en San Fernando para dar forma al primer reloj de red óptica de estroncio, el sistema de medición más exacto que existe en el mundo 

El edificio principal del Observatorio de la Armada, visto de Torre Alta. El edificio principal del Observatorio de la Armada, visto de Torre Alta.

El edificio principal del Observatorio de la Armada, visto de Torre Alta. / Román Ríos

El Real Observatorio de la Armada (ROA) se dispone a dar un salto revolucionario en su misión de marcar la hora oficial en España con la puesta en marcha de un proyecto científico que asciende a 1.447.399,65 euros, que acaba de arrancar y que permitirá dotar a estas instalaciones del reloj más preciso del mundo, un reloj óptico.

La preocupación del Observatorio de Marina por el tiempo se remonta al siglo XVIII, cuando se trataba de resolver el problema de la longitud para determinar la posición en alta mar, que era uno de los grandes debates científicos de la época. Ahora, no obstante, se trata de fabricar el segundo con la mayor precisión posible para realizar una escala de tiempo acorde con los parámetros universales y reducir el ruido en sus procesos de transferencia para facilitar y validar con la mayor exactitud dichas etiquetas de tiempo a administraciones públicas, organismos oficiales, grandes empresas de telecomunicación...

Desde 1976, estas instalaciones de la Armada que están emplazadas en San Fernando desde hace más de 250 años tienen asignada la misión de definir el patrón nacional de la unidad básica de tiempo, es decir, de fabricar el segundo. Y lo hace con una incertidumbre de dos o tres nanosegundos (un nanosegundo es la mil millonésima parte de un segundo) con respecto a la escala de referencia internacional UTC (Tiempo Universal Coordinado). De ello se encarga la Sección de Hora que, además, desde 2017 cuenta con unas modernas instalaciones que fueron inaguradas por el Rey Felipe VI.

Este nuevo Laboratorio de la Hora fue un hito que abrió además la puerta a este otro reto científico: el de empezar a trabajar con un reloj de red óptica, que todavía en España no existen.

Su aplicación supone un mayor sincronismo, clave en conexiones 5G, vía satélite o fibra

El Observatorio cuenta actualmentel con cinco modernos relojes atómicos de haz de cesio y dos máseres de hidrógeno activo, con los que trabaja con excelentes resultados ya que dan gran fiabilidad a la hora de medir el tiempo.

El segundo –conviene aclarar– se define actualmente en base a una transición energética del átomo de cesio 133, un proceso físico. Así que estos relojes permiten alcanzar incertidumbres internas por debajo del nanosegundo.

Pero el desarrollo de la tecnología permite ir más lejos y eso es lo que pretende el Observatorio de Marina con este proyecto científico de cuatro años de duración. Lo que se va a hacer –explica el capitán de fragata Héctor Esteban Pinillos, jefe de la Sección de Hora– es dar forma a un reloj de red óptica de estroncio (strontium optical lattice clock).

"Estos relojes –con los que todavía se trabaja en el Observatorio– son relojes de microondas por la frecuencia en la que trabajan". Ahora, con este proyecto que ya está en marcha, se quiere utilizar la luz en lugar de microondas. "Son relojes que trabajan en el rango óptico, que es una frecuencia 50.000 veces más alta. En longitud de ondas pasaríamos de centímetros a cientos de nanometros", explica este oficial de la Armada.

Un reloj así no llegaría a ganar o perder un segundo desde el Big Bang

La elaboración del primer reloj óptico supone un importante salto tecnológico. "La estabilidad de estos relojes que podría llegar a ser de 1 10-18, es decir, que un reloj de estas prestaciones no llegaría a ganar o perder un segundo desde el tiempo transcurrido desde el Big Bang, hace 13.700 millones de años", expone el jefe de la Sección de Hora del Observatorio.

La aplicación más directa de estos niveles de precisión se traduce en un mayor sincronismo en la era de las

nuevas tecnologías, lo que supone, por ejemplo, mejoras en las conexiones 5G, en las redes de fibra óptica o en los sistemas de posicionamiento por satélite.

Al primer reloj de estas características que se construirá en España se le dará forma en el mismo Observatorio de la Armada, el ROA, una vez que se adquieran y se den forma a sus componentes, que se han adjudicado a la empresa Ingemation Ingeniería SL de Cádiz.

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