COLUMBUS, Ohio - A világűrbe röntgen fény erős ködje világít, amely egyszerre mindenütt jön. De óvatosan figyeljen bele a ködbe, és halvány, rendszeres foltok válnak láthatóvá. Ezek milliszekundumos pulzátorok, hihetetlenül gyorsan forgó városméretű neutroncsillagok, és a röntgenfelvételeket szabályszerűbben bocsátják ki az univerzumba, mint a legpontosabb atomi órák. A NASA azt akarja használni, hogy navigáljon szondákat és személyzettel ellátott hajókat a mély űrben.
A Nemzetközi Űrállomáson (ISS) felszerelt távcsövet, a Neutron Star Belső összetétel-felfedezőt (NICER) egy vadonatúj technológia kifejlesztésére használták, amely közeljövőben, gyakorlati alkalmazásokkal rendelkezik: galaktikus helymeghatározó rendszerrel - mondta a NASA tudósa, Zaven Arzoumanian a fizikusoknak. Vasárnap (április 15-én) az American Physical Society áprilisi ülésén.
Ezzel a technológiával "becsavarhatott egy tűt, hogy pályára léphessen egy diszkont bolygó holdja körül, ahelyett, hogy repülni fog" - mondta Arzoumian a Live Science-nek. A galaktikus helymeghatározó rendszer "tartalékot is nyújthat úgy, hogy ha egy személyzet által kiküldött misszió elveszíti a kapcsolatot a Földdel, akkor a fedélzeten még mindig legyenek autonóm navigációs rendszerek".
Jelenleg az a határvonal, amelyben a navigátoroknak szükségük lenne egy szondának a távoli holdok körüli pályára terelésére, olyan manővereket határolhat. A világűr hatalmas helyzetében egyszerűen nem lehet pontosan kitalálni a hajó helyét ahhoz, hogy pontosan meg lehessen hajtani a motort. Ez nagy része annak, hogy a NASA leghíresebb bolygó missziói - köztük a Voyager 1, a Juno és a New Horizons - olyan soknak sikerült lennie, mint flybys, ahol az űrhajók a legfontosabb bolygóbeli objektumok közelében, de éppen múltban repültek.
Arzoumian szerint a navigációra támaszkodó földi támaszkodás szintén problémát jelent a legénységgel megbízott küldetések során. Ha ez a jel, amely összeköti a Földet és a távoli űrhajót, mint egy hosszú és feszült szál, valahogy elveszik, az űrhajósoknak nehezen kellene megtalálniuk hazafelé a Marsot.
Így működik a galaktikus helymeghatározó rendszer
Egy galaktikus helymeghatározó rendszer hosszú utat fog elérni e probléma megoldása felé - mondta Arzoumian, bár figyelmeztette, hogy inkább pulsar-szakértő, mint navigátor. És nagyon sokat működne, mint például a globális helymeghatározó rendszer (GPS) az okostelefonon.
Amikor a telefon megpróbálja meghatározni a helyét az űrben, amint azt a Live Science korábban beszámolta, a rádióval figyeli a földi pályán lévő GPS-műholdak flottájából származó órajelek pontos ketyegését. A telefon GPS-je ezután felhasználja a kullancsok közötti különbségeket az egyes műholdaktól való távolság kiszámításához, és ezt az információt használja a saját térbeli helyének háromszögelésére.
A telefon GPS-je gyorsan működik, de Arzoumian szerint a galaktikus helymeghatározó rendszer lassabban fog működni - megteszi a szükséges időt a mély űr hosszú szakaszaival való áthaladáshoz. Ez egy kicsi, elforgatható röntgenteleszkóp lenne, amely nagyjából úgy néz ki, mintha egy nagy, terjedelmes NICER lemerült volna a legmerészebb minimális alkatrészeire. Egymás után legalább négy milliszekundum pulzálóra mutat, és röntgen "kullancsát" időzíti úgy, mint egy GPS, mint a műholdak kulcsa. A pulzátorok közül három megmondja az űrhajó helyzetét az űrben, míg a negyedik a belső óráját kalibrálja, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a többi megfelelően mérte-e.
Arzoumian megjegyezte, hogy a galaktikus helymeghatározó rendszer mögött rejlő koncepció nem új. A híres Aranyrekord, amely mindkét Voyager űrhajóra szerelt, egy pulsar-térképet tartalmazott, amely minden külföldit megmutat, aki egy napon visszatekint rá a Föld bolygóra.
De ez lenne az első alkalom, hogy az emberek valóban pulzárokat használnak a navigációhoz. Arzoumian elmondta, hogy csapata a NICER felhasználásával sikerült követnie az ISS-t az űrben.
A NASA röntgen időmérési és navigációs állomás-felfedezőjének (SEXTANT) programjának, a Galaktikus Helymeghatározó Rendszer mögött álló csapat célja az volt, hogy két hét alatt az ISS-t 10 kilométer távolságra kövesse nyomon - mondta Arzoumian.
"Ami a novemberi tüntetést érte el, inkább 7 kilométer volt két nap alatt" - mondta.
A program következő célja az állomás nyomon követése 3 km-re (1,9 mérföld) belül. Azt mondta, hogy végül a csapat azt reméli, hogy kevesebb mint 0,6 mérföld pontosságot fog elérni.
"Azt hiszem, túljuthatunk ennél, de nem tudom, milyen messzire" - mondta.
És ez mind alacsony földi pályán van - mondta, miközben az állomás vad, kiszámíthatatlan körökben kerekedett, és az ég felét egy óriási bolygó blokkolta, 45 percenként különféle pulzusokat fedve. A mély űrben, funkcionálisan korlátlan látómezővel, ahol a dolgok többnyire kiszámítható, egyenes vonalban mozognak - mondta -, a feladat sokkal könnyebb lesz.
Arzoumian elmondta, hogy a NASA más csapata már kifejezte érdeklődését a galaktikus helymeghatározó rendszer beépítése iránt. Nem hajlandó mondani, miért nem akart érte beszélni. De valószínűnek tűnik, hogy egy ilyen futurisztikus eszközt működésben látunk a közeljövőben.
