COLUMBUS, Ohio - Vonkajší priestor sa žiari jasnou hmlou röntgenového svetla, ktorá vychádza zo všetkých strán naraz. Pozorne však pozorujte do hmly a viditeľné sú slabé pravidelné kvapky. Sú to milisekundy pulzary, neutrónové hviezdy veľkých rozmerov v meste sa neuveriteľne rýchlo otáčajú a vypaľujú röntgenové lúče do vesmíru s väčšou pravidelnosťou ako tie najpresnejšie atómové hodiny. NASA ich chce používať na navigáciu sondami a posádkami lodí v hlbokom vesmíre.
Teleskop namontovaný na Medzinárodnej vesmírnej stanici (ISS), Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), sa použil na vývoj úplne novej technológie s krátkodobými praktickými aplikáciami: galaktický pozičný systém, vedec NASA Zaven Arzoumanian povedal fyzikom. Nedeľa (15. apríla) na aprílovom stretnutí Americkej fyzickej spoločnosti.
S touto technológiou: „Mohli by ste si navliecť ihlu, aby ste sa dostali na obežnú dráhu okolo mesiaca planéty disant, namiesto toho, aby ste robili prelet,“ povedal Arzoumian pre Live Science. Galaktický pozičný systém by mohol tiež poskytnúť „rezervu, takže ak misia s posádkou stratí kontakt so Zemou, bude mať na palube stále navigačné systémy, ktoré sú autonómne.“
Hneď teraz sú hraničné manévre, ktoré by navigátori potrebovali, aby umiestnili sondu na obežnú dráhu okolo vzdialených mesiacov. V rozľahlosti vesmíru jednoducho nie je možné zistiť polohu lode dostatočne presne na to, aby došlo k správnemu spusteniu motora. To je veľká časť toho, prečo toľko z najslávnejších planétových misií, ktoré NASA zvládla - medzi nimi Voyager 1, Juno a New Horizons - boli prelety, kde kozmická loď preletela blízko, ale len okolo, veľkých planetárnych objektov.
Opierať sa o navigáciu na Zemi je tiež problémom posádkových misií, povedal Arzoumian. Keby sa tento signál, spájajúci Zem a vzdialenú kozmickú loď ako dlhý a jemný závit, nejako stratil, astronauti by boli ťažko nútení nájsť cestu domov z Marsu.
Takto bude fungovať galaktický pozičný systém
Galaktický pozičný systém by mal vyriešiť tento problém dlhou cestou, povedal Arzoumian, hoci varoval, že je skôr odborníkom na pulzáre ako navigátorom. A vo vašom smartfóne by to fungovalo podobne ako globálny pozičný systém (GPS).
Keď sa váš telefón pokúša zistiť svoju polohu vo vesmíre, ako už predtým spoločnosť Science Science oznámila, počúva pomocou rádia presné tikanie hodinových signálov prichádzajúcich z flotily satelitov GPS na obežnej dráhe Zeme. GPS v telefóne potom použije rozdiely medzi týmito kliešťami na zistenie jeho vzdialenosti od každého satelitu a pomocou týchto informácií trianguluje svoju vlastnú polohu vo vesmíre.
GPS vášho telefónu funguje rýchlo, ale Arzoumian povedal, že systém galaktického určovania polohy bude pracovať pomalšie - takže bude potrebovať čas potrebný na prekonanie dlhých úsekov hlbokého vesmíru. Bol by to malý, röntgenový ďalekohľad namontovaný v otočnej polohe, ktorý by vyzeral podobne ako veľký objemný prístroj NICER odizolovaný k svojim najmenším komponentom. Jeden po druhom by ukazoval aspoň na štyri milisekundy pulzary a načasoval ich „kliešte“ röntgenového žiarenia ako GPS krát kliešte družíc. Tri z týchto pulzarov povedia kozmickej lodi svoju polohu vo vesmíre, zatiaľ čo štvrtý by kalibroval svoje vnútorné hodiny, aby sa ubezpečil, že správne meria ostatné.
Arzoumian poznamenal, že základný koncept galaktického polohovacieho systému nie je nový. Slávny Zlatý rekord namontovaný na obidvoch kozmických lodiach Voyager obsahoval mapu pulzaru, ktorá ukazuje všetkých cudzincov, ktorí sa jedného dňa s ňou stretnú späť na planétu Zem.
Ale toto by bolo prvýkrát, keď ľudia skutočne používajú navigáciu na pulzary. Arzoumian už povedal, že jeho tímu sa podarilo používateľovi NICER sledovať ISS vesmírom.
Program prieskumu stanice NASA pre X-Ray Timing and Navigation (SEXTANT), tím za systémom Galaktického určovania polohy, mal za cieľ sledovať ISS do vzdialenosti 6,2 km (10 km) v priebehu dvoch týždňov, uviedol Arzoumian.
„Dosiahnutá demonštrácia v novembri bola viac ako 7 kilometrov za dva dni,“ uviedol.
Ďalším cieľom programu je sledovať stanicu s presnosťou na 3 km. Povedal, že nakoniec tím dúfa, že sa dostane pod presnosť 0,6 km.
„Myslím, že sa za to môžeme dostať, ale neviem, ako ďaleko,“ povedal.
A to je všetko na nízkej obežnej dráhe Zeme, povedal, pričom stanica sa otáčala v divokých, nepredvídateľných kruhoch a polovici neba blokovaná obrovskou planétou, ktorá zakrývala rôzne pulzary každých 45 minút. V hlbokom vesmíre, s funkčne neobmedzeným zorným poľom a kde sa veci väčšinou pohybujú predvídateľnými, priamymi čiarami, bude úloha oveľa jednoduchšia.
Arzoumian už povedal, že ďalšie tímy v rámci NASA prejavili záujem o zabudovanie galaktického pozičného systému do svojich projektov. Odmietol povedať, ktoré nechcel hovoriť za nich. Zdá sa však pravdepodobné, že takéto futuristické zariadenie by sme mohli vidieť vo veľmi blízkej budúcnosti.
