Придумана система навигации по искусственным пульсарам

Навигация по «мигающим звёздам» – не замена GPS, но может стать дополнением к ней за пределами Земли (иллюстрация NASA).

Система, в которой положение приёмника сигналов определяется не при помощи классических спутников, а по «мигающим звёздам», могла бы научить космические аппараты ориентироваться в пределах Солнечной системы, и даже на некотором расстоянии от неё, без помощи с Земли.

Точность «хода» (периодичность импульсов) бывших сверхновых иногда сопоставима с атомными часами. Кроме того, расстояние до пульсаров так велико, что, можно считать, они практически неподвижны. Всё это позволяет определить траекторию движения космического аппарата. Более того, сделать это проще, так как не нужно делать поправок на относительность хода часов: из-за гравитации спутниковые идут быстрее земных.

Атомные часы синхронизируют испускание импульсов всех спутников системы GPS, кружащих по орбитам. Навигатор принимает радиосигналы от четырёх аппаратов: один, «базовый», диктует время GPS системы, остальные три свои координаты.
Так как от приёмника спутники отдалены на разное расстояние, сигналы приходят с задержками. По ним можно вычислить эти самые расстояния, а значит, и положение навигатора (иллюстрация с сайта my-car-computer.com).

Однако оптическое и радиоизлучение пульсаров очень слабое, а тянуть на себе немаленький телескоп космические аппараты не в состоянии. Поэтому физики из политехнического университета Турина (Politecnico di Torino) придумали, как улучшить технологию: создать искусственные пульсары.

Таковыми могли бы стать яркие источники радиоизлучения, например на Марсе, Луне и даже на астероидах. Их в общей сложности должно быть четыре. Путь этих космических объектов можно предсказать на месяцы вперёд. Хорошо, если одной из вершин такого тетраэдра станет достаточно яркий пульсар вне плоскости Солнечной системы, тогда точность вычислений будет значительно выше.

Чтобы проверить теорию, физики создали программу, которая имитировала получение данных с виртуальных искусственных пульсаров через австралийскую обсерваторию. Импульсы излучения «приходили» каждые 10 секунд в течение трёх дней. По ним программа определяла положение обсерватории на поверхности вращающейся Земли.

В статье, появившейся на сервере препринтов arXiv.org, авторы работы отмечают, что точность получилась порядка нескольких сотен метров.

Лучшим источником излучения могли бы стать яркие рентгеновские пульсары. Их свет ярче, антенны, принимающие такое излучение, меньше и легче, правда, они слишком чувствительны к действию электронов, окружающих нашу планету. Зато точность такой навигации плюс-минус 10 метров.
Пентагоновское агентство передовых оборонных исследований DARPA с 2006 года работает над подобной системой (иллюстрация universe-review.ca).



Солнечная вспышка поддержала разработку щита для Земли

10 ноября 2010

Взвешена нейтронная звезда – претендентка на рекорд

28 октября 2010

Немцы составят самую точную 3D-карту Земли

15 октября 2010

Туристический ракетоплан впервые полетел самостоятельно

11 октября 2010

Астрономы подали заявку на самый тяжёлый пульсар

11 октября 2010