Космический GPS-навигатор

Космический gps

 Вопросы обеспечения навигации всегда были актуальны для космических полетов. Именно для решения этих проблем немецкие астрономы разработали систему "космического GPS", с помощью которой можно будет прокладывать маршрут, а также определять положение космического аппарата в пространстве с точностью до одного километра. Эту систему разработчики представили миру во время британской Национальной астрономической конференции, проводимой в Манчестере.

 

Как известно, пульсары – это вращающиеся с огромной скоростью нейтронные звезды, которые излучаю электромагнитные импульсы с определенными периодами излучения. Эти разновидности звезд были обнаружены еще в 1960-х годах, и первоначально их излучение было принято за сигнал внеземной цивилизации. Однако вскоре было установлено, что периодичность этих сигналов была вызвана вращением пульсара, и, соответственно, перемещением магнитных полюсов звезды, которые в определенные промежутки времени оказываются направленными в сторону Земли.

Строгая периодичность излучений пульсаров навела ученых на мысль использовать их в качестве природных радиомаяков, что позволит определять положение космических аппаратов как в пределах Солнечной системы, так и за ее пределами. Работами руководил Вернер Беккер (Werner Becker), сотрудник Института внеземной физики Общества Макса Планка, расположенного в Гархинге (Германия).

 

Впрочем, попытки использовать пульсары в качестве радиомаяков предпринимались уже давно. Еще в 2009 году ученые из России заявляли о начале разработок системы навигации, использующей рентгеновские пульсары. Разработки велись в Институте космических исследований РАН. Астрофизики предполагали, что космический корабль сможет определить свое положение в пространстве благодаря доплеровскому эффекту – то есть смещению частоты сигнала, испускаемого пульсаром, в зависимости от изменения положения относительно источника.

 

В разработке Беккера используется совершенно другой принцип. Эта система работает по аналогии с известной системой GPS, с той только разницей, что вместо искусственных спутников земли используются пульсары. Да и область работы новой системы значительно шире. Согласно этому принципу, для работы системы необходимо обнаружить как минимум три пульсара. Перед отправлением, навигационная система аппарата должна определить задержки, с которыми достигают системы сигналы от второго и третьего пульсаров, в отношении к первому.

 

В процессе полета, вследствие изменения положения корабля эти задержки изменяются. Изменения сравниваются со значениями, полученными в начальной точке. Эта разница и указывает на величину перемещения корабля относительно места старта.

 

Подобная система может использоваться уже сейчас, даже без космических кораблей. Ее можно устанавливать на автоматические зонды, а также использовать в системах навигации, которые применяются на Земле наряду с системой GPS и Galileo. И вполне возможно, что эта система откроет путь нашим потомкам к звездам.