Астроном предложил систему навигации для межзвездных путешествий
Астроном Корин Бейлер-Джонс из Института астрономии Макса Планка (Германия) разработал систему навигации по звездам в далеких космических путешествиях.
Статья пока не рецензирована и опубликована на портале препринтов arXiv, коротко о работе рассказывает Science Alert.
По мере того как космические корабли улетают все дальше от своей родной планеты, связь с Землей занимает все больше времени. Так, например, межпланетная станция New Horizons в настоящее время находится почти в 14 световых часах от Земли. Это означает, что для отправки сигнала и получения ответа требуется 28 часов, и это время будет лишь расти. Система навигации через Землю на больших расстояниях станет невозможной.
«При путешествии к ближайшим звездам сигналы будут слишком слабыми, а время прохождения света будет порядка нескольких лет, — пояснил Бейлер-Джонс. — Поэтому межзвездный космический корабль должен двигаться автономно и использовать собственную информацию для внесения поправок в курс. Такой космический корабль должен иметь возможность определять свое положение и скорость, используя только бортовые измерения».
Бейлер-Джонс предложил использовать звездный каталог, чтобы определять координаты космического корабля и его скорость в трех измерениях на основе того, как положение этих звезд меняется с точки зрения наблюдателя на космическом корабле.
«По мере того как космический корабль удаляется от Солнца, наблюдаемые положения и скорости звезд будут меняться относительно таковых в каталоге Земли из-за параллакса, аберрации и эффекта Доплера, — пояснил астроном. — Измеряя только угловые расстояния между парами звезд и сравнивая их с каталогом, мы можем вывести координаты космического корабля с помощью итеративного процесса прямого моделирования».
Бейлер-Джонс протестировал свою систему на близлежащих звездах из каталога Hipparcos, составленного в 1997 году, на релятивистских скоростях космического корабля. Имея всего 20 звезд, система может определять положение и скорость космического корабля с точностью до 3 астрономических единиц и 2 км/с. При ориентировании по 100 звездам точность составит уже 1,3 астрономической единицы и 0,7 км/с.
Над другой системой космической навигации работает НАСА: ее специалисты предложили использовать в качестве ориентиров пульсары, но на больших расстояниях сигнал может быть искажен межзвездной средой.
Фото: Shutterstock