COLUMBUS, Ohio - Vesmírný světelný paprsek svítí jasnou mlhou rentgenového světla přicházejícího ze všech stran najednou. Ale pozorně pozorujte do té mlhy a viditelné slabé pravidelné výkyvy. Jsou to milisekundy pulsary, neutronové hvězdy velkého města rotující neuvěřitelně rychle a vypouštějící rentgenové paprsky do vesmíru s větší pravidelností než nejpřesnější atomové hodiny. A NASA je chce použít k navigaci sond a posádek lodí v hlubokém vesmíru.
Dalekohled namontovaný na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS), Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), byl použit k vývoji zcela nové technologie s krátkodobými praktickými aplikacemi: galaktický polohovací systém, vědec NASA Zaven Arzoumanian řekl fyzikům Neděle (15. dubna) na dubnovém zasedání americké fyzické společnosti.
S touto technologií: „Mohli byste si navléknout jehlu, aby se dostali na oběžnou dráhu kolem měsíce disantační planety místo toho, abyste provedli přelet,“ řekl Arzoumian Live Science. Galaktický polohovací systém by také mohl poskytnout „pád“, takže i kdyby posádka mise ztratila kontakt se Zemí, měla by na palubě stále autonomní navigační systémy. “
Momentálně jsou takové manévry, které by navigátoři potřebovali, aby na oběžné dráze kolem vzdálených měsíců umístili sondu, hraniční nemožné. V rozlehlosti vesmíru prostě není možné zjistit polohu lodi přesně tak, aby přesně vystřelila motor. To je velká část toho, proč tolik z nejznámějších planetárních misí, které NASA zvládla - mezi nimi Voyager 1, Juno a New Horizons - byly létáním, kde kosmická loď letěla v blízkosti hlavních planetárních objektů, ale právě kolem nich.
Spoléhání se na navigaci na Zemi je také problémem pro mise s posádkou, řekl Arzoumian. Pokud by se tento signál, spojující Zemi a vzdálenou kosmickou loď jako dlouhý a jemný závit, nějak ztratil, astronauti by byli těžce nalezení cesty domů z Marsu.
Takto bude fungovat galaktický polohovací systém
Galaktický polohovací systém by mohl vyřešit tento problém dlouhou cestou, řekl Arzoumian, ačkoli varoval, že je spíše odborníkem na pulsary než navigátorem. A na vašem smartphonu by to fungovalo podobně jako Global Positioning System (GPS).
Když se váš telefon snaží zjistit svou polohu ve vesmíru, jak již dříve věděla společnost Live Science, poslouchá pomocí rádia přesné tikání hodinových signálů přicházejících z flotily satelitů GPS na oběžné dráze Země. GPS v telefonu pak pomocí rozdílů mezi těmito klíšťaty zjistí jeho vzdálenost od každého satelitu a použije tyto informace k triangulaci své vlastní polohy ve vesmíru.
GPS vašeho telefonu pracuje rychle, ale Arzoumian řekl, že systém galaktického určování polohy bude pracovat pomaleji - a bude potřebovat čas potřebný k překonání dlouhých úseků hlubokého vesmíru. Byl by to malý, rentgenový dalekohled namontovaný v otočném provedení, který by vypadal hodně jako velký, objemný NICER svázaný ke svým nejmenším komponentám. Jeden po druhém by ukazoval na nejméně čtyři milisekundy pulsary a načasoval jejich rentgenové "klíště" jako GPS krát klíště satelitů. Tři z těchto pulsarů prozradí kosmické lodi její polohu ve vesmíru, zatímco čtvrtý by kalibroval své vnitřní hodiny, aby se ujistil, že správně měří ostatní.
Arzoumian poznamenal, že základní koncept galaktického polohovacího systému není nový. Slavný Zlatý rekord připevněný k oběma kosmickým lodím Voyager obsahoval mapu pulsaru, která ukazuje všechny mimozemšťany, kteří se jednoho dne setkají s planetou Zemi.
Ale tohle by bylo poprvé, kdy lidé ve skutečnosti použili k navigaci pulsary. Arzoumian již řekl, že jeho týmu se podařilo uživateli NICER sledovat ISS vesmírem.
Program průzkumu NASA pro rentgenové časování a navigaci rentgenem (SEXTANT), tým za Galaktickým pozičním systémem, měl za cíl sledovat ISS do vzdálenosti 6,2 mil (10 km) během dvou týdnů, řekl Arzoumian.
„To, čeho dosáhla demonstrace v listopadu, bylo více než 7 kilometrů za dva dny,“ řekl.
Dalším cílem programu je sledovat stanici s přesností na 3 km. Řekl, že nakonec tým doufá, že se dostane pod přesnost 0,6 mil.
„Myslím, že se můžeme dostat za to, ale nevím, jak daleko,“ řekl.
A to je všechno na nízké oběžné dráze Země, řekl s tím, že stanice se otáčely v divokých, nepředvídatelných kruzích a polovině oblohy blokovány obří planetou a pokrývaly různé pulsary každých 45 minut. V hlubokém vesmíru, s funkčně neomezeným zorným polem a kde se věci většinou pohybují v předvídatelných přímých liniích, uvedl, že úkol bude mnohem snazší.
Arzoumian již řekl, že další týmy v NASA projevily zájem o zabudování galaktického polohovacího systému do svých projektů. Odmítl říci, která nechce za ně mluvit. Zdá se však pravděpodobné, že takové futuristické zařízení bychom mohli vidět ve velmi blízké budoucnosti.
