银河GPS

在太空中航行是一门复杂的科学,以高精度确定船舶的位置并不总是容易的。但是,精确度需要知道何时开启发动机并成功进行复杂的操作,例如恒星的引力辅助。

探测器和其他船舶通常通过与地球的通信进行移动。如果链路丢失,那么对于机器人来说,人员就可以完全自主地尝试一些机动。这就是为什么美国航空航天局正在考虑开发一种银河系统GPS,以便人类设备能够非常精确地将自己定位在太阳系,甚至一天之后。 GPS和其他卫星导航系统依靠原子钟。由于其非常高的准确性,它允许同步卫星,地面站和接收机的时间,这允许计算电磁波的传播时间是定义卫星发射机之间的距离和GPS接收器。通过穿越这些信号中的至少三个,可以精确地知道接收机在地球上的位置,高度和速度。
但宇宙也有非常高精度的钟表:脉冲星。当中子星自己旋转得非常快时,它们会发射电磁辐射束,这些电磁辐射束周期性地扫描某些部分的空间,就像灯塔一样。通过观察宇宙中的X射线,人们可以很容易地发现它们。因此脉冲星以非常稳定的方式闪烁,或许比原子钟更稳定。他们可以在gps系统中接管这个角色,但规模要大得多。
实际上这个概念并不是全新的。先锋探测器10和11以及航海家1和2的着名板块给我们太阳系的位置提供了相邻脉冲星的地图。

该技术可以非常快速地获得:脉冲星定位系统已经在国际空间站上进行测试。尼克尔望远镜于2017年6月安装,用于观察中子星。 Zaven Arzoumanian团队借此机会尝试了一些脉冲星定位实验,结果令人鼓舞。在为期两周的测试中,车站的位置可以估计误差小于7公里,同样的车队现在会尝试将这个车速降低到3度,然后再降低1公里。低轨道的条件并非最佳:地球永久阻挡了大部分观测场,这些观测场会在脉冲星之间变形以获得一个位置。因此,系统可以在可持续观测的深空中更加有效。想象设备达到小于一公里的准确度并不是不可能的。在美国国家航空航天局,几个团队有兴趣将这个系统整合到他们的项目中在你看到装备银河系GPS的探头开始工作之前,可能不会很久。