COLUMBUS, Ohio - Ruang luar bersinar dengan kabus terang cahaya sinar-X, datang dari mana-mana sekaligus. Tetapi rakan-rakan dengan berhati-hati ke dalam kabus itu, dan pengsan, blips biasa menjadi kelihatan. Ini adalah pulsar milisaat, bintang neutron bersaiz bandar berputar dengan sangat cepat, dan menembusi sinaran X ke alam semesta dengan lebih kerap daripada jam atom yang paling tepat. Dan NASA ingin menggunakannya untuk mengemudi kapal-kapal probe dan kapal angkasa melalui ruang dalam.
Sebuah teleskop yang dipasang di Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS), Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER), telah digunakan untuk membangunkan teknologi baru dengan aplikasi jangka pendek, praktikal: sistem kedudukan galaksi, ahli sains NASA, Zaven Arzoumanian kepada ahli fizik Ahad (15 April) pada mesyuarat April American Physical Society.
Dengan teknologi ini, "Anda boleh membuat jarum untuk masuk ke orbit mengelilingi bulan planet yang tidak disengajakan dan bukannya terbang," kata Arzoumian kepada Live Science. Sistem kedudukan galaksi juga boleh menyediakan "sandaran balik, supaya jika misi yang terjejas kehilangan hubungan dengan Bumi, mereka masih akan mempunyai sistem navigasi di papan yang bersifat autonomi."
Sekarang, jenis manuver yang pelayar perlu membuat siasatan di orbit sekitar bulan yang jauh adalah mustahil sempadan. Dalam luas ruang angkasa, tidaklah mungkin untuk mengetahui lokasi kapal yang cukup tepat untuk menembak enjin tepat. Itulah sebahagian besar daripada mengapa begitu banyak misi planet yang paling terkenal NASA telah berjaya - Voyager 1, Juno, dan New Horizons di antara mereka - telah menjadi flybys, di mana kapal angkasa telah terbang dekat, tetapi hanya lalu, objek planet utama.
Bergantung di Bumi untuk navigasi juga menjadi masalah untuk misi yang dikelilingi, kata Arzoumian. Jika isyarat itu, menghubungkan Bumi dan kapal angkasa yang jauh seperti benang panjang dan lemah, entah bagaimana hilang, angkasawan akan menjadi sukar untuk mencari jalan pulang dari Marikh.
Begini bagaimana sistem kedudukan galaksi akan berfungsi
Sistem kedudukan galaksi akan pergi jauh untuk menyelesaikan masalah itu, kata Arzoumian, walaupun dia memperingatkan dia lebih ahli pulsar daripada pelayar. Dan ia akan berfungsi dengan baik seperti Sistem Penentududukan Global (GPS) pada telefon pintar anda.
Apabila telefon anda cuba menentukan kedudukannya di ruang angkasa, seperti yang dilaporkan sebelum ini oleh Science Science, ia mendengar dengan radionya untuk menandakan isyarat jam tepat yang berasal dari armada satelit GPS di orbit Bumi. GPS telefon kemudian menggunakan perbezaan di antara mereka yang mengetik untuk mengetahui jaraknya dari setiap satelit, dan menggunakan maklumat itu untuk mengukur lokasinya sendiri di ruang angkasa.
GPS telefon anda berfungsi dengan cepat, tetapi Arzoumian berkata sistem kedudukan galaksi akan berfungsi lebih lambat - memakan masa yang diperlukan untuk merentasi jarak jauh dalam ruang yang mendalam. Ia akan menjadi teleskop sinar-X yang berputar kecil, yang akan kelihatan seperti NICER yang besar dan besar yang dilepaskan ke komponen minimum yang paling halus. Satu demi satu, ia akan menunjuk pada sekurang-kurangnya empat denyut milisaat, memandang sinar-X mereka "kutu" seperti kali GPS kutu satelit. Tiga daripada pulsar tersebut akan memberitahu kapal angkasa kedudukannya di ruang angkasa, manakala keempat akan mengkalibrasi jam dalamannya untuk memastikan ia mengukur yang lain dengan betul.
Arzoumian menyatakan bahawa konsep asas di sebalik sistem kedudukan galaksi tidaklah baru. Rekod Emas yang terkenal yang dipasang pada kapal angkasa Voyager mengandungi peta pulsar yang menunjukkan mana-mana orang asing yang satu hari menemuinya kembali ke planet Bumi.
Tetapi inilah yang pertama kali manusia telah menggunakan pulsar untuk menavigasi. Sudah, Arzoumian berkata, pasukannya telah berjaya menggunakan NICER pengguna untuk mengesan ISS melalui ruang angkasa.
Program Explorer NASA untuk Program X-Ray Timing dan Navigasi (SEXTANT), pasukan di belakang Sistem Kedudukan Galactic, mempunyai matlamat menjejaki ISS dalam jarak 10 kilometer dalam tempoh dua minggu, kata Arzoumian.
"Apa demonstrasi yang kembali pada bulan November dicapai lebih seperti 7 kilometer dalam dua hari," katanya.
Matlamat seterusnya untuk program ini adalah untuk mengesan stesen itu dalam jarak 3 kilometer (3 km) katanya. Dia berkata bahawa akhirnya pasukan itu berharap untuk mendapatkan kurang dari 0,6 kilometer.
"Saya rasa kita boleh melampauinya, tetapi saya tidak tahu sejauh mana," katanya.
Dan itu semua di orbit Bumi rendah, katanya, dengan stesen menggerakkan di kalangan liar, tidak menentu dan separuh langit disekat oleh planet gergasi, yang meliputi pulsar yang berbeza setiap 45 minit. Dalam ruang yang mendalam, dengan pandangan pandangan yang tidak terhad dan dimana perkara-perkara yang kebanyakannya bergerak dalam garis lurus, dapat dilihat, tugasnya akan lebih mudah.
Sudah, Arzoumian berkata, pasukan lain dalam NASA telah menyatakan minat dalam membina sistem kedudukan galaksi ke dalam projek mereka. Dia menolak untuk mengatakan yang, tidak mahu bercakap untuk mereka. Tetapi nampaknya mungkin kita dapat melihat peranti futuristik sedemikian beraksi dalam masa terdekat.
