Космические корабли будут ориентироваться по межгалактической пульсарной GPS
«У следующей туманности поверните направо». Когда мы наконец-то запустим космический корабль, способный исследовать нашу галактику, как он будет прокладывать курс среди звезд? Немецкие ученые из Института Макса Планка утверждают, что с помощью межгалактической GPS на основе пульсаров.
На Земле американская GPS и русская ГЛОНАСС позволяют определить наше местоположение с минимальной погрешностью. Примерно такая же система используется для обнаружения космических объектов в Солнечной системе: сеть станций слежения, расположенных на Земле, позволяет указать местоположение космического корабля с точностью до метра (с помощью триангуляции). Но есть одно «но». Из-за того, что все станции находятся на нашей планете, а также из-за низкой угловой разрешающей способности радиоантенн мы можем точно прослеживать только те корабли, которые удаляются от Земли по прямой.
На самом деле для точного межпланетного и межгалактического позиционирования нам нужна сеть станций слежения, разбросанных по Вселенной, «вокруг» летящего космического корабля. И тут нам и помогут пульсары, утверждает Вернер Бекер (Werner Becker) и его коллеги.
Пульсары – это вращающиеся нейтронные звезды, источники излучения (радио-, оптического, рентгеновского или гамма-). Как и у маяка, излучение пульсара видно только тогда, когда он смотрит в нашу сторону. В результате вращения нейтронной звезды поток попадает в поле зрения внешнегонаблюдателя через равные промежутки времени - так образуются импульсы пульсара. Некоторые пульсары, так называемые миллисекундные (с периодом вращения в 1-10 миллисекунд) пульсируют с потрясающей регулярностью – часы, ориентирующиеся на них, работают точнее атомных часов.
И на основе тех же импульсов и предполагается создать «галактическую GPS». Ученые уверяют, что, измерив время поступления сигнала от минимум трех пульсаров и сравнив ожидаемое время поступления сигнала для опорной точки на Земле, получится узнать местоположение космического корабля с точностью до 5 километров. Единственная сложность – пульсары излучают на очень большой длине волны, а когда импульсы долетают до нас с другого края Вселенной, они уже весьма слабые. Поэтому для пульсарной GPS понадобятся большие, дорогие антенны – как минимум метр в диаметре. Ваш смартфон вряд ли будет ориентироваться по такой GPS, но для проведения корабля между звездами и астероидными полями с скоплениями астероидов – это как раз то, что надо.
Артём Космарский nauka21vek.ru