Остатки мертвых звезд могут однажды осветить путь для автономного космического корабля.
Веками моряки использовали ночное небо для навигации по морям. Но когда человечество переходит к путешествию и жизни в космосе, уравнение меняется. Именно поэтому ученые на борту Международной космической станции ищут альтернативу GPS для путешествий в дальнем космосе.
В соответствии с новым заявлением НАСА, вместо того, чтобы полагаться на спутниковые группировки, ученые предлагают использовать нейтронные звезды - или мертвые останки звезд, взорвавшихся в сверхновой - в качестве «космических маяков» .
В частности, ученые изучают пульсары, быстро вращающиеся нейтронные звезды, которые излучают рентгеновские лучи в плотных вращающихся лучах, подобно маяку.
Рентгеновский телескоп размером со стиральную машину под названием NICER (Обозреватель внутреннего состава нейтронной звезды), прикрепленный к внешней стороне космической станции, уже создает GPS-подобную карту нейтронных звезд.
Идея использования этой карты в качестве способа навигации в прошлом упоминалась как «XNAV» и могла позволить автономным космическим кораблям путешествовать в космосе, точно зная, куда они движутся.
«GPS использует точно синхронизированные сигналы. Пульсации некоторых нейтронных звезд очень стабильны, а некоторые даже столь же стабильны, как и земные атомные часы, в долгосрочной перспективе, что делает их потенциально полезными аналогичным образом », - заявил в заявлении исследователь Центра космических полетов имени Годдарда НАСА Люк Винтерниц.
Другие подходы, такие как атомные часы глубокого космоса НАСА (DSAC), также могут в один прекрасный день выступить в роли GPS для глубокого космоса, измеряя, сколько времени требуется для передачи информации от узла к узлу вплоть до наносекунды.
Подход нейтронной звезды, однако, использует далекие небесные объекты в качестве способа самостоятельного определения местоположения, а не атомных часов.
Концепция уже оказалась многообещающей. В 2018 году ученые уже продемонстрировали, что такая навигационная система на основе пульсаров работает на борту космической станции. Эксперимент под названием SEXTANT (Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology) может точно определить местоположение объекта, движущегося со скоростью тысячи миль в час в пространстве.
«Это эффективно превращает« G »в GPS из глобального в галактический», - заявил в заявлении Джейсон Митчелл, директор Отдела передовых коммуникационных и навигационных технологий NASA. «Он может работать где угодно в солнечной системе и даже переносить роботизированные или управляемые системы за пределы солнечной системы».
Но на данный момент технология, управляющая таким концептуальным галактическим GPS, все еще довольно громоздка. Митчелл утверждает, что будущие устройства XNAV могут быть сокращены. «Например, было бы интересно установить телескоп XNAV в небольшой спутник, который мог бы независимо перемещаться по поясу астероидов и характеризовать примитивные тела Солнечной системы».
Как сейчас? Ученые НАСА выясняют, может ли такая навигационная система помочь планируемой станции НАСА Lunar Gateway для запуска будущих рейсов на Марс.