Остатки взорвавшихся нейтронных звезд — пульсаров — заряжены магнитным полем и излучают свет в рентгеновском диапазоне. Исследователи из Инженерного колледжа Грейнджера Иллинойского университета Урбана-Шампейн разработали новый подход, в нем космические аппараты используют сигналы от нескольких пульсаров для навигации в космосе.
Пульсары вращаются со скоростью от одного до сотен оборотов в секунду. Это небесные тела, каждое диаметром от 19 до 24 км. Авторы новой работы предложили использовать эти звезды как трекеры, чтобы определить направление, в котором движется космический корабль.
Обычно, чтобы узнать точное местоположение космического корабля, используют радиосигналы. Их посылают между кораблем и Землей. Это может занять много времени, а также нужно большое количество мощной вычислительной техники.
Если использовать рентгеновскую навигацию, это решает обе описанные выше проблемы. Но ранее, чтобы такая система заработана, нужно было передать начальное положение космического аппарата — отправную точку. Теперь ученые создали систему, в которой не нужно отправлять эту предварительную информацию, поэтому космический аппарат может перемещаться автономно.
Авторы отмечают, что атмосфера Земли отфильтровывает все рентгеновские лучи, поэтому надо находиться в космосе, чтобы наблюдать их. Пульсары издают электромагнитное излучение, которое выглядит как импульсы. Каждый пульсар имеет свой собственный характерный сигнал, это похоже на отпечаток пальца. Сейчас в распоряжении авторов есть записи рентгеновских лучей от 2 000 или около пульсаров и о том, как они менялись с течением времени.
Поэтому исследователи попробовали определить положение космического корабля в пределах областей, диаметр которых составляет несколько астрономических единиц, таких как размер орбиты Юпитера.
Алгоритм, разработанный аспирантом Кевином Лоханом, объединяет наблюдения многочисленных пульсаров, чтобы определить все возможные положения космического аппарата. Алгоритм обрабатывает пересечения в двух или трех измерениях.
Результаты показали, что если наблюдать пульсары с более длительными периодами и малыми угловыми расстояниями, то удается сократить количество возможных вариантов положения любого корабля.
Читать далее
Посмотрите на «бесшумный» дрон с ионным двигателем нового поколения
Ученые придумали, как найти темную материю, используя обычный завод
Астрономы изучили 4 скопления звезд в Млечном Пути: одно из них ведет себя странно