Hovorí sa, že čas na nikoho nečaká, no v uplynulých dňoch sa zdalo, že v americkom meste Boulder v štáte Colorado čas doslova zakopol. Práve tam sídli Národný inštitút pre normy a technológie (NIST), ktorý prevádzkuje jedny z najpresnejších atómových hodín na planéte.
Tieto zariadenia slúžia ako primárny zdroj presného času pre Spojené štáty a sú kľúčovým referenčným bodom pre globálnu časovú synchronizáciu. Inštitúcia však musela priznať nepríjemný incident. V dôsledku série nešťastných udalostí spojených s počasím a technickými poruchami stratili ich hodiny svoju povestnú nanosekundovú presnosť.
Keď zlyhá aj záložný plán
Všetko sa začalo v stredu 17. decembra tesne pred polnocou nášho času. Oblasť zasiahol extrémne silný vietor, čo viedlo k preventívnemu vypnutiu dodávok elektrickej energie v širšom regióne. Areál NIST sa tak ocitol v tme. Pre takéto kritické inštitúcie je strata hlavného napájania bežným rizikom, na ktoré sú pripravené robustnými záložnými systémami.
Tentoraz však zlyhala aj technika. Areál síce nabehol na záložný generátor, no po dvoch dňoch nepretržitej prevádzky sa pokazil aj ten.
Vznikla tak kritická situácia. Kým sa podarilo nasadiť ďalší záložný zdroj, zariadenie ostalo celé dve hodiny úplne bez prívodu striedavého prúdu (AC). V tej chvíli sa „strážcovia času“ museli spoľahnúť na poslednú líniu obrany: veľkokapacitné batérie. Tie však nedokázali udržať v chode všetko.
Prioritu dostali najcitlivejšie komponenty a chladiace systémy, ktoré udržiavajú atómy v hodinách na teplotách blízkych absolútnej nule, čo je nevyhnutné pre ich fungovanie.
Mikrosekundy verzus nanosekundy
Pre bežného smrteľníka, ktorý mešká päť minút na stretnutie, znejú čísla z NIST ako z iného vesmíru. Po obnovení monitorovania inštitút zistil, že maximálna nepresnosť ich časového signálu dosiahla 5 mikrosekúnd (5 milióntin sekundy).
Mohlo by sa zdať, že ide o zanedbateľnú hodnotu. V svete metrológie je to však priepastný rozdiel. Štandardná odchýlka týchto hodín sa totiž pohybuje na úrovni 1 nanosekundy (miliardtina sekundy). V dôsledku výpadku tak boli hodiny až 5 000-krát menej presné, než je ich bežný štandard.
Pre vedu, navigáciu či synchronizáciu finančných trhov, ktoré vyžadujú presnosť na úrovni nanosekúnd a využívajú priame optické linky, je takýto skok zásadný.
Vypnúť servery, alebo klamať?
Zaujímavú dilemu riešil Jeff Sherman z NIST v súvislosti s internetovými časovými servermi (NTP), ktoré synchronizujú čas v počítačoch po celom svete. Vedenie zvažovalo, či tieto servery počas krízy radšej neodpojiť, aby do sveta nešírili „nepresný“ čas.
Nakoniec sa rozhodli nechať ich bežať. Dôvod bol pragmatický: pri prenose dát cez verejný internet vznikajú prirodzené oneskorenia a „šum“ (latencia), ktoré sú často oveľa vyššie než spomínaných 5 mikrosekúnd. Pre bežného používateľa internetu tak bola táto odchýlka v podstate nepostrehnuteľná, pretože sa stratila v bežnom digitálnom ruchu siete.
Napájanie sa podarilo obnoviť v nedeľu večer, no inžinierov teraz čaká náročná práca. Analyzujú škody a postupne rekalibrujú systémy, aby sa „zlatý štandard“ času vrátil na svoju pôvodnú, nanosekundovú úroveň.
