Navegação para naves espaciais usando pulsadores de raios-X: Introdução ao XNAV

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Este poderia ser o melhor sistema galáctico de GPS: usando pulsares como uma ferramenta de navegação interestelar. Esses faróis interestelares podem ser usados ​​para determinar a posição da espaçonave e guiá-los pelo espaço…

Desde que o primeiro pulsar de raios-X foi descoberto em 1967 (chamado Centaurus X-3, a terceira fonte de raios-X que descobriu na constelação de Centaurus com um período de 4,84 segundos), os astrônomos estão ocupados mapeando a distribuição desses giros rapidamente. objetos estelares. Pulsares são a modalidade de um sistema binário em estrela de nêutrons; a estrela de nêutrons retira o material de seu vizinho estelar, acelerando o gás para cerca da metade da velocidade da luz, explodindo as emissões de raios X colimados a quente de seus pólos. À medida que o pulsar gira, esses feixes de luz agem como um farol e, caso sejam direcionados para a Terra, observamos um lampejo periódico de raios X altamente preciso.

No início deste mês, a conferência PLAN (IEEE / ION Position, Location and Navigation Symposium) 2008 em Monterey, Califórnia, apresentou dois conceitos interessantes para o uso dessas fontes de raios X altamente precisas. A primeira proposta chamada "Análise de ruído para sistemas de navegação por raios-X”, Liderado por John Hanson, da CrossTrac Engineering, apresenta uma versão ampliada do GPS terrestre, usando pulsares em vez de satélites feitos pelo homem. O sistema é chamado de navegação por raios-X, ou "XNAV", para abreviar. Concentrando-se principalmente em missões espaciais além de Júpiter, o XNAV usaria o Sistema Solar como a base coordenada e depois mediria a fase da emissão de raios-X dos pulsares mapeados. Como os pulsos de raios X são tão precisos, os sistemas de bordo podem medir e comparar o sinal de várias fontes de pulsares e deduzir automaticamente a posição da sonda a um alto grau de certeza. Suponho que seria uma versão 3D avançada do sextante tradicional usado pelos navios para medir a elevação das estrelas acima do horizonte da Terra.

O segundo conceito, intitulado "Estimativa on-line de atraso de tempo de sinais pulsares para navegação relativa usando filtros adaptativos“, É liderado por Amir Emadzadeh no Departamento de Engenharia Elétrica da UCLA. Emadzadeh sugere que a localização de duas naves espaciais pode ser determinada se os dois navios estiverem olhando para o mesmo pulsar conhecido. A emissão periódica medida por ambos os navios terá um atraso de tempo diferencial proporcional à distância entre os navios. Além disso, o grupo UCLA sugere um método para derivar sua posição inercial relativa, observando uma distribuição de fontes de raios-X por todo o cosmos.

Estes são conceitos muito interessantes, mas até começarmos a nos aventurar rotineiramente além da órbita de Júpiter, duvido que veremos essas idéias se concretizando em breve ...

Fonte original: Space.com
Informações adicionais: Conferência IEEE / ION PLANS 2008

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