НАСА розробила автономну космічну навігацію, в якій використовуються пульсари
Рентгенівська навігація
НАСА, можливо, тільки поліпшило наш потенціал для глибокого освоєння космосу, винаходячи новий тип автономної космічної навігації. Відомий як провідник станції для рентгенівської синхронізації і навігації, або SEXTANT, технологія використовує пульсари - обертові нейтронні зірки, що випромінюють електромагнітне випромінювання, - для визначення місця розташування об'єктів в космосі.
Спосіб, яким SEXTANT використовує пульсари, порівнюється з тим, як GPS-навігація може надати водіям позиціонування і точну навігацію з використанням супутників, що обертаються навколо Землі. Використання пульсарів SEXTANT найкраще спостерігається в рентгенівському спектрі, в якому їх промені випромінювання по суті перетворюють їх в маяки.
Щоб показати, що SEXTANT - це ідея, яка заслуговує уваги, команда інженерів NASA продемонструвала здатність технології знайти NASA Neutron-Star Interior Composition Explorer або NICER. NICER - обсерваторія, приблизно розмір пральної машини - в даний час знаходиться на орбіті Землі, прикріпленою до Міжнародної космічної станції. Йому доручено вивчати як нейтронні зірки, так і пульсари, що робить його ідеальним партнером для першого експерименту SEXTANT.
Ілюстрація NICER, прикріпленого до Міжнародної космічної станції. Зображення: NASA
«Ця демонстрація стане проривом для майбутніх досліджень в космосі», - сказав Джейсон Мітчелл, менеджер проекту SEXTANT в прес-релізі NASA. «Як перший, щоб продемонструвати рентгенівську навігацію повністю автономно і в реальному часі в космосі, ми тепер очолюємо шлях».
Протягом листопада NASA направило NICER для читання показань з чотирьох конкретних пульсарів, використовуючи свої 52 рентгенівських телескопа і детектори кремнію-дрейфу протягом двох днів. Потім NICER передав інформацію, отриману від пульсарів, в SEXTANT. Протягом восьми годин SEXTANT зміг автономно визначити місце розташування NICER на орбіті Землі в радіусі 10 миль. Показання SEXTANT порівнювалися з власним бортовим GPS-приймачем NICER, що підтверджує його точність.
«Це було набагато швидше, ніж два тижні, які ми виділили для експерименту», - сказав системний архітектор SEXTANT Люк Вінтерніц в прес-релізі. «У нас були ознаки того, що наша система буде працювати, але експеримент на вихідні в кінці кінців продемонстрував здатність системи працювати автономно».
Навігація по глибокому космосу
SEXTANT ще далеко не завершений, і NASA пророкує, що через кілька років з'явиться більш досконала автономна космічна навігаційна версія. Коли це станеться, технологія заповнить величезну потребу в освоєнні космосу. Хоча GPS добре підходить для Землі і на навколоземній орбіті, його сигнал послаблює подальше об'єкт від супутників GPS. Таким чином, для космічних апаратів, відправлених далеко за межі Землі, буде потрібно рентгенівська навігація НАСА.
«Ця успішна демонстрація рішуче встановлює життєздатність рентгенівської пульсарной навігації як нову автономну навігаційну здатність», - додав Мітчелл в прес-релізі. «Ми показали, що зріла версія цієї технології може сприяти глибокому дослідженню космосу в будь-якій точці Сонячної системи і за її межами».
При первинному експерименті НАСА має намір поліпшити програмне забезпечення польоту і наземного програмного забезпечення для другої демонстрації, запланованої на кінець цього року. Однак, перш ніж SEXTANT можна розглядати для повномасштабних операцій, інженери NASA повинні підвищити чутливість своїх приладів і одночасно зменшити його розмір, вага і споживання енергії.
НАСА вважає, що автономна космічна навігація може в кінцевому підсумку використовуватися під час польотів в космос людини або обчислювати положення, якщо воно використовується при польотах в Юпітер, Сатурн або їх відповідні місяця.
Література: ScienceAlert - останні, НАСА
