Навигация для космических кораблей с использованием рентгеновских пульсаров: введение в XNAV

Pin
Send
Share
Send

Это может быть совершенная галактическая система GPS: использование пульсаров в качестве межзвездного навигационного инструмента. Эти межзвездные маяки могут быть использованы для определения местоположения космического корабля и направления его в космос…

С тех пор как в 1967 году был обнаружен первый рентгеновский пульсар (названный Центавр X-3, третий рентгеновский источник, обнаруженный в созвездии Центавра с периодом 4,84 секунды), астрономы были заняты картированием распределения этих быстро вращающихся звездные объекты. Пульсары являются воплощением двойной системы нейтронных звезд; нейтронная звезда снимает материал со своего звездного соседа, ускоряя газ примерно до половины скорости света, испуская горячие коллимированные рентгеновские излучения с его полюсов. Когда пульсар вращается, эти лучи света действуют как маяк, и если они направлены на Землю, мы наблюдаем очень точное периодическое мигание рентгеновских лучей.

В начале этого месяца на конференции IEEE / ION Position, Location and Navigation Symposium (PLANS) 2008 в Монтерее, штат Калифорния, были представлены две интересные концепции использования этих высокоточных рентгеновских источников. Первое предложение под названием «Анализ шума для рентгеновских навигационных системВо главе с Джоном Хансоном из CrossTrac Engineering представляет масштабную версию наземного GPS с использованием пульсаров, а не искусственных спутников. Система называется рентгеновская навигация, или сокращенно XNAV. Сосредоточившись в основном на космических полетах за Юпитером, XNAV будет использовать Солнечную систему в качестве базовой координаты, а затем измерять фазу входящего рентгеновского излучения от картированных пульсаров. Поскольку рентгеновские импульсы являются настолько точными, бортовые системы могут измерять и сравнивать сигнал от нескольких источников пульсаров и автоматически определять положение космического корабля с высокой степенью достоверности. Я полагаю, что это будет усовершенствованная трехмерная версия традиционного секстанта, который используется судами для измерения высоты звезд над горизонтом Земли.

Вторая концепция под названием «Оценка задержки в режиме реального времени сигналов пульсара для относительной навигации с использованием адаптивных фильтров», Возглавляет Амир Эмадзаде в отделе электротехники UCLA. Эмадзаде предполагает, что местоположение двух космических кораблей можно определить, если оба корабля смотрят на один и тот же известный пульсар. Периодическая эмиссия, измеренная обоими кораблями, будет иметь дифференциальную задержку по времени, пропорциональную расстоянию между кораблями. Кроме того, группа UCLA предлагает метод для определения их относительного инерционного положения путем наблюдения за распределением источников рентгеновского излучения по всему космосу.

Это очень интересные концепции, но до тех пор, пока мы не начнем регулярно выходить за пределы орбиты Юпитера, я сомневаюсь, что эти идеи будут реализованы в ближайшее время ...

Первоначальный источник: Space.com
Дополнительная информация: конференция IEEE / ION PLANS 2008

Pin
Send
Share
Send

Смотреть видео: Росатом создаст Центр космического приборостроения. (June 2024).