Navigatie voor ruimteschepen met behulp van röntgenpulsars: introductie van XNAV

Pin
Send
Share
Send

Dit zou het ultieme galactische GPS-systeem kunnen zijn: pulsars gebruiken als interstellaire navigatietool. Deze interstellaire bakens kunnen worden gebruikt om de positie van ruimtevaartuigen te bepalen en ze door de ruimte te leiden ...

Sinds de eerste röntgenpulsar in 1967 werd ontdekt (Centaurus X-3 genaamd, de derde röntgenbron die in het sterrenbeeld Centaurus werd ontdekt met een periode van 4,84 seconden), zijn astronomen druk bezig geweest met het in kaart brengen van de verspreiding van deze snel draaiende stellaire objecten. Pulsars zijn de belichaming van een binair systeem van een neutronenster; de neutronenster verwijdert het materiaal van zijn stellaire buur, versnelt het gas tot ongeveer de helft van de lichtsnelheid en blaast hete gecollimeerde röntgenemissies uit zijn polen. Terwijl de pulsar draait, werken deze lichtstralen als een vuurtoren en als ze naar de aarde worden gericht, zien we een zeer nauwkeurige periodieke flitsen van röntgenstralen.

Aan het begin van deze maand waren er op de IEEE / ION Position, Location and Navigation Symposium (PLANS) 2008-conferentie in Monterey, Californië, twee interessante concepten voor het gebruik van deze zeer nauwkeurige röntgenbronnen. Het eerste voorstel heette "Ruisanalyse voor röntgennavigatiesystemen”Onder leiding van John Hanson van CrossTrac Engineering, introduceert een opgeschaalde versie van terrestrische GPS, met behulp van pulsars in plaats van door mensen gemaakte satellieten. Het systeem wordt röntgennavigatie of kortweg "XNAV" genoemd. XNAV zou zich primair concentreren op ruimtemissies buiten Jupiter en zou het zonnestelsel als basiscoördinaat gebruiken en vervolgens de fase van de binnenkomende röntgenstraling van de in kaart gebrachte pulsars meten. Omdat de röntgenpulsen zo nauwkeurig zijn, kunnen boordsystemen het signaal van meerdere pulsarbronnen meten en vergelijken en automatisch de positie van het ruimtevaartuig afleiden met een hoge mate van zekerheid. Ik veronderstel dat het een geavanceerde 3D-versie zou zijn van de traditionele sextant zoals gebruikt door schepen om de hoogte van sterren boven de horizon van de aarde te meten.

Het tweede concept getiteld "Online tijdsvertraging schatting van pulsarsignalen voor relatieve navigatie met behulp van adaptieve filters“, Wordt geleid door Amir Emadzadeh van de afdeling elektrotechniek van de UCLA. Emadzadeh suggereert dat de locatie van twee ruimtevaartuigen kan worden uitgewerkt als beide schepen naar dezelfde, bekende pulsar kijken. De door beide schepen gemeten periodieke emissie zal een differentiële tijdsvertraging hebben die evenredig is met de afstand tussen de schepen. Bovendien stelt de UCLA-groep een methode voor om hun relatieve traagheidspositie af te leiden door een verdeling van röntgenbronnen door de kosmos te observeren.

Dit zijn zeer interessante concepten, maar tot we routinematig buiten de baan van Jupiter beginnen te gaan, betwijfel ik of we deze ideeën binnenkort zullen zien uitkomen ...

Oorspronkelijke bron: Space.com
Extra info: IEEE / ION PLANS 2008 conferentie

Pin
Send
Share
Send