美國NASA計劃在2019年6月底把一個原子鐘送入太空。這個時鐘被稱為深空原子鐘，它將在衛星軌道試驗臺上發射，而該衛星將用太空獵鷹重型火箭發射升空。深空原子鐘將有助于為無人駕駛宇宙飛船帶來更精確的導航。
今天的太空導航有導航員通過計算地球的位置，并通過雙向中繼系統向太空發送位置數據來告訴宇宙飛船該去哪里，這需要幾分鐘或幾小時的時間來傳遞方向。這種導航方式的問題在于，無論航天器進入太陽系有多遠，它仍然與地球相連。
未來載人任務到其他行星的挑戰是宇航員需要立即控制他們要去的地方。面臨的挑戰是如何在通訊延遲的情況下精確著陸到另一個行星上，而通訊延遲會影響他們如何調整進入大氣層的軌道。深空原子鐘的大小和烤面包機差不多，是一種類似GPS的儀器，它是第一個足夠小和穩定，能夠在航天器飛行過程中使用的儀器。時鐘內部的技術使航天器能夠知道它在哪里，而無需依賴地球的數據。當時鐘進入軌道時，它將在那里停留一年，并測試它是否有助于航天器在太空中定位。
如果測試順利，這種系統可以為單向導航鋪平道路，航天器自己的類似GPS的系統可以引導宇航員?？茖W家表示，深空原子鐘比GPS時鐘精確50倍，每1000萬年誤差為1秒。如果這種時鐘測試正常，它最早可以在21世紀30年代用于深空飛行任務。
