V Deep Space budou astronauti používat Nebeskou navigaci jako Columbus a Drake

Automatizované nebo ne, dnešní letadla, lodě a automobily jsou hluboce závislé na družicových systémech, jako je GPS, aby se dostali kolem. Tento systém dává velký smysl pro pozemský pohyb: Triangulace umožňuje každému ze tří satelitů určit polohu na zemi s působivou rychlostí a přesností. Protože tato technologie byla tak všeobecně přijata, je snadné si představit navigaci jako problémové lidstvo, které již vyřešilo. To je pravda na světě a definitivně falešná ve vesmíru, kde GPS rozhodně nefunguje. Jak přesně tedy budeme řídit lodě směrem ke konkrétním cílům v hlubokém vesmíru? Řekněme, že ukradneme stránku z knihy Krištofa Kolumba - o nebeské navigaci, nikoli o hromadném zabíjení.

NASA vyvinula řadu nástrojů, které jí umožňují orientovat své sondy a porozumět jejich poloze ve vztahu k Zemi a dalším mezerám ve vesmíru. Nové obzory kosmická loď, například, spoléhá na agenturu Deep Space Network, největší a nejcitlivější telekomunikační systém na světě. DSN je v podstatě série tří zařízení v Kalifornii, Španělsku a Austrálii. Každé zařízení má obří rádiové antény, které usnadňují komunikaci přes extrémně velké vzdálenosti ve vesmíru. Kombinované, umožňují nástroje jako Nové obzory zůstat v kontaktu s pozemní kontrolou i ve vzdálenosti 1,4 milionu kilometrů od Země, dobře do Kuiperova pásu.

Ale je tu chyt. Když jdeme dál, rádiové signály se nedají detekovat a letadlo po dráze nebude fungovat. Když začneme zkoumat jiné hvězdné systémy v galaxii, stane se otázkou, jak řídit lodě odpojené od Země. I když dokážeme efektivně přenášet signály, vždy existuje možnost - pravděpodobnost opravdu - výpadků systémů. Jak by se vesmírní kosmonauti nebo roboti mohli orientovat bez pozemského spojení?

Museli se podívat z okna.

Stejně jako staří námořníci používali souhvězdí k určení svého směru, budoucí astronauti cestující do neznámých světů budou používat umístění určitých hvězd ve vesmíru jako ložiska tam, kde jsou. V některých případech to bude snadnější: Lidé míří do specifického světa obíhající kolem určité hvězdy budou mít přirozený referenční bod. Nebude to však vždy tak snadné a není to nikdy fantastický nápad orientovat se jen na jeden bod, protože váš vztah s tímto bodem vám říká o vaší poloze ve vesmíru málo. Proto vědci říkají, že průzkumníci v hlubokém vesmíru budou potřebovat lepší systém. Nejlepší nápad, s jakým přišli? Použití pulsarů jako signálních bójí.

Pulsary jsou neutronové hvězdy, které rotují a emitují paprsky záření různými rychlostmi. Pulzují tak pravidelně, že každý z nich se chová téměř jako hodiny ve vlastním tempu. Myšlenkou je tedy vytvořit systém GPS typu hlubokého vesmíru sledováním polohy různých pulsarů na základě jejich různých tepových frekvencí a navrhnout navigační systém, kde teleskopy na kosmické lodi mohou měřit rychlost pulzování těchto těl a používat speciální software umožňující kosmické lodi přesně vědět, kde je ve vesmíru.

Myšlenka je zkrátka navigace a přes Hvězdy předpokládají pevný vztah mezi nimi nebo konzistentní výpočet variability.

Je také důležité poznamenat, že chcete mít referenční místo, kde jste začali. A v budoucnu bude Země odkazem. Země bohužel není jasná koule energie schopná vyzařovat světlo mezihvězdnými vzdálenostmi. Musíme se tedy podívat na jiné vlastnosti, abychom změřili, že by se Země dala snadno sledovat. Jeden nápad, který má nějakou trakci je rozšířit magnetometer technologie k bodu kde vzdálená kosmická loď může “najít” Zemi přes jeho magnetické pole.

Celkově lze říci, že poučení o navigaci velkých vod pomocí hvězd bude hrát oživenou roli v mezihvězdném cestování vesmírem. Myslím, že je bezpečné říci, že je něco tak nádherně romantického.