I Deep Space vil astronauterne bruge celestial navigation som Columbus og Drake

Automatiseret eller ej, dagens fly, både og biler er dybt afhængige af satellitbaserede systemer, som GPS, for at komme rundt. Dette system giver stor mening til den jordiske bevægelse: Triangulering gør det muligt for en hvilken som helst af de tre satellitter at fastslå en placering på jorden med imponerende hastighed og nøjagtighed. Fordi denne teknologi er blevet så universelt vedtaget, er det let at tænke på navigation som et problem, menneskeheden allerede har løst. Dette er sandt på jorden og helt sikkert falsk i rummet, hvor GPS bestemt ikke virker. Så hvordan vil vi præcist styre skibe mod bestemte destinationer i dyb rum? Lad os bare sige, at vi skal stjæle en side fra Christopher Columbus bog - den ene om himmelsk navigation, ikke massedrabning.

NASA har udviklet en række værktøjer, der gør det muligt at orientere sine sonder og forstå deres placering i forhold til jorden og andre rummærker. Det Nye horisonter rumfartøjer er f.eks. afhængig af agenturets Deep Space Network, verdens største og mest følsomme telekommunikationssystem. DSN er dybest set en serie af tre faciliteter i Californien, Spanien og Australien. Hver facilitet har gigantiske radioantenner, der letter kommunikationen på tværs af ekstremt store afstande i det ydre rum. Kombineret tillader de værktøjer som Nye horisonter at holde kontakten med jorden kontrol selv i en afstand på 1,4 millioner miles fra jorden, godt ind i Kuiper Bælt.

Men der er en fangst. Når vi går videre, bliver radiosignaler umulige at registrere og fly-by-wire virker ikke. Spørgsmålet, som vi begynder at udforske andre stjernesystemer i galaksen, bliver, hvordan vi styrer skibe, der er afkoblet fra Jorden. Selvom vi kan relæere signaler effektivt, er der altid mulighed for - sandsynlighed virkelig - af en systemfejl. Hvordan ville dybe rum astronauter eller robotter kunne orientere uden en jordisk forbindelse?

De skulle se ud af vinduet.

På samme måde som gamle marinister brugte konstellationer til at bestemme deres retning, vil fremtidige astronauter, der rejser til ukendte verdener, bruge placeringen af ​​visse stjerner i det ydre rum som lejer for hvor de er. I nogle tilfælde vil det faktisk være lettere: Mennesker på vej til en bestemt verden, der kredser om en bestemt stjerne, vil have et naturligt referencepunkt. Men det vil ikke altid være så nemt, og det er aldrig en fantastisk ide at orientere omkring et enkelt punkt, fordi dit forhold til det punkt fortæller dig lidt om din placering i rummet. Det er derfor forskere siger, at dybe rumforskere skal bruge et bedre system. Den bedste ide, de har fået med? Brug af pulsarer som signalbøjer.

Pulsarer er neutronstjerner, der roterer og udsender stråler med forskellige hastigheder. De pulserer så regelmæssigt, at hver enkelt handler næsten som et ur i deres eget millisekundskala. Så ideen er at skabe et dybt rum GPS-system ved at spore placeringen af ​​forskellige pulsarer baseret på deres forskellige pulsfrekvenser og udforme et navigationssystem, hvor teleskoper på et rumfartøj kan måle pulseringshastigheden af ​​disse kroppe og bruge en speciel software til at tillade et rumfartøj at vide præcis, hvor det er i rummet.

Idéen er kort sagt at navigere efter og igennem stjernerne ved at antage et fast forhold mellem dem eller konsekvent beregne variabilitet.

Det er også vigtigt at bemærke, at du vil have et referencepunkt for hvor du begyndte. Og i fremtiden vil Jorden være den reference. Desværre er Jorden ikke en lyskugle af energi, der er i stand til at udstråle lys over interstellære afstande. Så vi skal se på andre egenskaber for at måle det, der ville gøre Jorden let at følge. En idé, der har en vis trækkraft, er at øge magnetometerteknologien til et punkt, hvor et fjernt rumfartøj kan "finde" jorden gennem dets magnetfelt.

Samlet set vil lektierne ved at navigere store vandområder med stjernerne spille en genoplivet rolle i interstellar rumrejser. Jeg synes det er sikkert at sige, at der er noget vidunderligt romantisk om det begreb.