КОЛУМБУС, Огайо - Космічний простір світиться яскравим туманом рентгенівського світла, що надходить одразу звідусіль. Але уважно загляньте в туман, і видно слабкі, регулярні поштовхи. Це мілісекундні пульсари, нейтронні зірки розміром у місті, що неймовірно швидко обертаються, і вистрілюють рентгенівські промені у Всесвіт з більшою регулярністю, ніж навіть найточніші атомні годинники. І NASA хоче використовувати їх для навігації зондів і екіпажів кораблів через глибокий космос.
Телескоп, встановлений на Міжнародній космічній станції (МКС), досліднику внутрішніх композицій Neutron Star (NICER), був використаний для розробки абсолютно нової технології з найближчим часом, практичним застосуванням: галактичною системою позиціонування, повідомив фізикам учений NASA Завен Арзуманян Неділя (15 квітня) на квітневому засіданні Американського фізичного товариства.
За допомогою цієї технології "Ви можете забити голку, щоб потрапити на орбіту навколо Місяця планети, що не перебуває, замість того, щоб пролетіти", - сказав Арзумян Live Science. Галактична система позиціонування також могла б забезпечити "резервну віддачу, так що якщо місія, яка екіпажа, втрачає контакт із Землею, у них все одно на борту будуть навігаційні системи, які є автономними".
Наразі вид маневрів, яким навігаторам потрібно було б поставити зонд на орбіту навколо віддалених лун, гранично неможливий. На просторах космічного простору неможливо точно визначити місце розташування корабля, щоб правильно здійснити стрільбу двигуном. Це велика частина того, чому так багато найвідоміших планетарних місій, якими керувала НАСА - Voyager 1, Juno та New Horizons - були літаючими літаками, куди космічні кораблі пролітали поруч із великими планетарними об'єктами, але тільки минулими.
Арзуміан зазначив, що погода на навігацію на Землі також є проблемою для місій, що займаються екіпажами. Якщо цей сигнал, що з'єднує Землю та далекий космічний корабель, як довга і неміцна нитка, якимось чином втрачається, космонавтам буде важко знайти дорогу додому з Марса.
Ось як би працювала галактична система позиціонування
Галактична система позиціонування пройде довгий шлях до вирішення цієї проблеми, сказав Арзумян, хоча застеріг, що він більше пульсарський експерт, ніж навігатор. І це було б дуже добре, як система глобального позиціонування (GPS) на вашому смартфоні.
Коли ваш телефон намагається визначити своє положення в космосі, як раніше повідомляло Live Science, він радіослухає радіо, щоб точно відмітити тактові сигнали, що надходять із флоту супутників GPS на орбіту Землі. Потім GPS GPS телефону використовує відмінності між цими кліщами, щоб визначити відстань від кожного супутника, і використовує цю інформацію для тріангуляції власного місця в просторі.
GPS вашого телефону працює швидко, але Арзумян сказав, що галактична система позиціонування буде працювати повільніше - забираючи час, необхідний для проходження довгих ділянок глибокого простору. Це був би невеликий, встановлений з поворотом рентгенівський телескоп, який був би дуже схожий на великий, об'ємний NICER, збитий до своїх самих мінімальних компонентів. По черзі воно вказувало б на щонайменше чотири мілісекундні пульсари, призначаючи рентгенівські "кліщі", як GPS, ніж кліти супутників. Три з цих пульсарів розповіли б космічному апарату про його положення в просторі, а четвертий - відкалібрував свій внутрішній годинник, щоб переконатися, що він правильно вимірює інші.
Арзумян зазначив, що основна концепція системи галактичного позиціонування не нова. Знаменитий Золотий рекорд, встановлений на обох космічних кораблях Voyager, містив пульсарну карту, яка вказує на будь-яких прибульців, які одного разу стикаються з ним назад на планету Земля.
Але це буде перший раз, коли люди фактично використовували пульсари для навігації. Вже зараз, зазначає Арзумян, його команді вдалося користуватися NICER для відстеження МКС через космос.
Програма «NASA Station Explorer» для програми рентгенівського синхронізації та навігації (SEXTANT), команда, що стоїть за Галактичною системою позиціонування, мала на меті відстежити МКС протягом 10 тижнів протягом 6 тижнів, сказав Арзумян.
"Те, що було досягнуто в листопаді демонстрацією, було схоже на 7 кілометрів за два дні", - сказав він.
Наступна мета програми - відстежити станцію до відстані 3 км (3 км). Він сказав, що врешті-решт команда сподівається отримати точність під 0,6 миль.
"Я думаю, що ми можемо вийти за рамки цього, але я не знаю, як далеко", - сказав він.
І все це на орбітах з низьким рівнем Землі, сказав він, коли станція їхала в диких, непередбачуваних колах і половину неба, перекриту гігантською планетою, що кожні 45 хвилин охоплює різні пульсари. За глибокого космосу, з функціонально необмеженим полем зору і де речі переважно рухаються за передбачуваними прямими лініями, він сказав, що завдання буде набагато простіше.
Вже зараз, за словами Арзуміяна, інші команди NASA виявили зацікавленість у вбудовуванні галактичної системи позиціонування у свої проекти. Він відмовився сказати, що, не бажаючи говорити за них. Але видається ймовірним, що ми можемо побачити такий футуристичний пристрій в дії в найближчому майбутньому.
