V Deep Space, astronauti budú používať Nebeskú navigáciu ako Columbus a Drake

Automatizované alebo nie, dnešné lietadlá, lode a automobily sú hlboko závislé od satelitných systémov, ako je GPS, aby sa dostali okolo. Tento systém má veľký zmysel pre pozemský pohyb: Triangulácia umožňuje každému z troch satelitov presne určiť polohu na zemi s pôsobivou rýchlosťou a presnosťou. Pretože táto technológia bola tak všeobecne prijatá, je ľahké myslieť na navigáciu ako problémové ľudstvo už vyriešilo. Je to pravda na svete a definitívne falošná vo vesmíre, kde GPS rozhodne nefunguje. Ako presne teda budeme riadiť lode smerom ku konkrétnym destináciám v hlbokom vesmíre? Povedzme, že ukradneme stránku z knihy Krištofa Kolumba - o nebeskej navigácii, nie o hromadnom zabíjaní.

NASA vyvinula rôzne nástroje, ktoré jej umožňujú orientovať svoje sondy a porozumieť ich umiestneniu vo vzťahu k Zemi a iným pamiatkam vesmíru. Nové obzory napríklad kozmická loď Deep Space Network, najväčší a najcitlivejší telekomunikačný systém na svete. DSN je v podstate séria troch zariadení v Kalifornii, Španielsku a Austrálii. Každé zariadenie má obrovské rádiové antény, ktoré uľahčujú komunikáciu v extrémne veľkých vzdialenostiach vo vesmíre. Kombinované, umožňujú nástroje ako Nové obzory zostať v kontakte s pozemnou kontrolou aj vo vzdialenosti 1,4 milióna míľ od Zeme, ale aj v Kuiperovom páse.

Ale je tu úlovok. Keď ideme ďalej, rádiové signály sa nedajú odhaliť a lietadlo po dráhe nebude fungovať. Keď začneme skúmať iné hviezdne systémy v galaxii, otázka sa stane, ako riadiť lode odpojené od Zeme. Aj keď dokážeme efektívne prenášať signály, vždy existuje možnosť - pravdepodobnosť naozaj - výpadkov systémov. Ako by sa vesmírni kozmonauti alebo roboti mohli orientovať bez pozemského spojenia?

Museli sa pozrieť z okna.

Rovnako ako starí námorníci používali konštelácie na určenie svojho smeru, budúci astronauti cestujúci do neznámych svetov budú používať umiestnenie určitých hviezd vo vesmíre ako ložiská tam, kde sú. V niektorých prípadoch to bude skutočne jednoduchšie: Ľudia smerujúci do špecifického sveta obiehajúceho okolo určitej hviezdy budú mať prirodzený referenčný bod. Nebude to však vždy tak jednoduché a nikdy nie je fantastický nápad orientovať sa len na jeden bod, pretože váš vzťah s týmto bodom vám hovorí málo o vašej polohe v priestore. To je dôvod, prečo vedci hovoria, že prieskumníci v hlbokom vesmíre budú potrebovať lepší systém. Najlepší nápad, s ktorým prišli? Použitie pulzarov ako signálnych bójí.

Pulsary sú neutrónové hviezdy, ktoré rotujú a vyžarujú lúče žiarenia pri rôznych rýchlostiach. Pulzujú tak pravidelne, že každý z nich koná takmer ako hodiny na svojom vlastnom milisekundovom tempe. Ide teda o vytvorenie systému GPS typu hlbokého vesmíru sledovaním umiestnenia rôznych pulzarov na základe ich rôznych tepových frekvencií a navrhnutím navigačného systému, kde teleskopy na kozmickej lodi môžu merať frekvenciu pulzovania týchto telies a používať špeciálny softvér umožňujúci kozmickej lodi presne vedieť, kde je vo vesmíre.

Stručne povedané, ide o navigáciu a cez hviezd, za predpokladu, že medzi nimi existuje pevný vzťah alebo dôsledne sa vypočíta variabilita.

Je tiež dôležité poznamenať, že chcete mať referenčný bod, kde ste začali. A v budúcnosti to bude Zem. Nanešťastie, Zem nie je svetlá guľa energie schopná vyžarovať svetlo cez medzihviezdne vzdialenosti. Takže sa musíme pozerať na iné vlastnosti, aby sme mohli merať, čo by uľahčilo Zem. Jedna myšlienka, ktorá má nejakú trakciu, je rozšíriť magnetometrovú technológiu na miesto, kde vzdialená kozmická loď môže „nájsť“ Zem cez svoje magnetické pole.

Celkovo možno povedať, že poučenie z navigácie veľkých vôd pomocou hviezd bude hrať oživenú úlohu v medzihviezdnom vesmírnom cestovaní. Myslím si, že je bezpečné povedať, že na tejto predstave je niečo nádherne romantické.