マイクロチップは最近、放射線耐性が向上した宇宙用超小型原子時計を発表しました。この時計は、外部の衛星ナビゲーション信号が途絶えた場合でも、低軌道衛星やキューブサットなどの小型宇宙機に正確な時間基準を維持することができます。この製品は Space CSAC-SA65 と名付けられ、今月14日に正式に発表され、現在販売が開始されています。
原子時計の動作原理は、セシウムなどの原子の固有振動周波数を基準に時間を計測することです。その最大の利点は、極めて低い誤差で、理論上は数百万年でわずか1秒の偏差に達することができます。初期の原子時計は巨大で、機器全体を占有する必要がありましたが、半導体技術の進歩により、装置は徐々に小型化され、最終的にはチップレベルにまで圧縮されました。これがチップスケール原子時計（CSAC）と呼ばれる所以です。マイクロチップが今回発表した新製品は、既存の CSAC-SA45 モデルのアップグレード版です。
Space CSAC-SA65 は放射線耐性と動作温度範囲を向上させました
核心性能において、Space CSAC-SA65 の最も顕著な向上点は放射線耐性です。以前の CSAC-SA45 は最低20キロラッドの放射線量に耐えることができましたが、新製品はこの指標を最低30キロラッドに引き上げました。キロラッドは累積放射線吸収量を測る単位であり、数値が高いほど、デバイスが宇宙放射線環境で持続的に動作できる時間が長くなります。同時に、新製品の動作温度範囲も、従来の-10℃から+70℃から、-40℃から+80℃に拡大され、適用環境がさらに広がりました。
サイズと消費電力に関して、新製品は前世代と同様のレベルを維持しています。体積は17立方センチメートル未満、消費電力は120ミリワット未満であり、この軽量化の特徴により、体積が制限された小型衛星プラットフォームにスムーズに統合でき、原子時計レベルの計時精度がもはや大型宇宙機専用の構成ではなくなりました。
衛星にとって、正確な時間基準は通信、位置決め、ナビゲーション計算の基礎です。通常、宇宙機はGPSなどの全球ナビゲーション衛星システム（GNSS）信号に依存して時間を取得しますが、信号がカバーできない環境や干渉を受ける環境に入ると、搭載された高精度時計に依存して自主的に計時を維持する必要があります。チップスケール原子時計を搭載することで、衛星は外部の時間参照がない場合でも、一定期間内に十分な同期と計時精度を保持することができます。
マイクロチップの周波数およびタイミングシステム事業部の副社長であるランディ・ブルジンスキーは、最小のキューブサットでも原子時計レベルの精度を使用できると述べ、この製品が外部の時間参照が使用できない環境で、ユーザーが同期と計時の正確性を維持するのを助けることができると強調しました。彼の発言は、CSAC-SA65 の核心的な価値を指摘しており、もともと高価な宇宙級の計時能力をより小さく、より安価な衛星プラットフォームに下ろすことを目指しています。