Obecnie, gdy statek kosmiczny porusza się w przestrzeni kosmicznej, nawigatorzy określają jego pozycję w stosunku do Ziemi. Oznacza to, że sygnał ze statku musi dotrzeć do powierzchni naszej planety, a następnie z powrotem do statku. Ta dwukierunkowa nawigacja trwa dość długo bo od kilku minut do kilku godzin. Taka zwłoka może spowodować problemy na przykład podczas wchodzenia w atmosferę innej planety, ponieważ na korektę trajektorii trzeba będzie czekać, aż sygnał pokona drogę do domu i w drugą stronę do statku. To z kolei może być przyczyną katastrofy. Zresztą wszyscy chcą, aby rakieta poruszała się swobodnie. Przy obecnym sposobie nawigacji jest ona uwiązana do Ziemi jak pies do budy.
Rozwiązaniem mógłby być niezwykle precyzyjny zegar atomowy, na tyle mały aby mógł być elementem statku kosmicznego. To rozwiązanie podobne do tego jakie stosuje się w urządzeniach GPS. Specjaliści z NASA zbudowali takie urządzenie. Pod koniec czerwca zostanie ono wystrzelone na orbitę na pokładzie rakiety SpaceX Falcon Heavy, gdzie przez rok będzie testowane aby sprawdzić jego możliwości w kosmosie. Jeśli testy zegara o nazwie Deep Space Atomic Clock (DSAC) przebiegną pomyślnie, może to utorować drogę dla przyszłości nawigacji jednokierunkowej.
Zegar atomowy na tyle mały, że może lecieć na misję, a jednocześnie wystarczająco precyzyjny, by dać dokładne wskazówki, mógłby wyeliminować konieczność stosowania dwukierunkowego systemu nawigacyjnego. Ziemscy nawigatorzy wysyłaliby sygnał do statku, a załoga (lub system komputerowy) na podstawie wskazań przyrządów mógłaby obliczyć swoją pozycję i trajektorię, sami sobie wyznaczając kierunki.
Sygnał byłby wysyłany za pomocą anten Deep Space Network (DSN), które będą w stanie komunikować się z wieloma misjami w tym samym czasie, transmitując jeden sygnał w przestrzeń kosmiczną. Nowa technologia mogłaby także poprawić dokładność GPS na Ziemi. Natomiast statki z takimi zegarami orbitujące wokół planety, na przykład Marsa, mogłyby stworzyć sieć podobną do GPS, która dawałaby wskazówki robotom i ludziom na powierzchni.
Zegar kosmiczny DSAC to zminiaturyzowany, ultra-precyzyjny zegar atomowy z rtęcią do precyzyjnej nawigacji radiowej w przestrzeni kosmicznej. W testach laboratoryjnych okazał się on 50 razy bardziej dokładny niż zegary GPS. Pomiar obarczony jest błędem na poziomie 1 sekundy co 10 milionów lat.
