|  | 21 октября 2012 | Космос и Авиация

Импульсы рентгеновских лучей от звезд-пульсаров станут основой автономной космической навигационной системы

Рентгеновский телескоп BepiColombo


Европейское космическое агентство (ЕКА) подрядило ученых из Национальной физической лаборатории (National Physical Laboratory (NPL)) и Лестерского университета (Leicester University) для исследования применения импульсов рентгеновских лучей, испускаемых звездами-пульсарами, для реализации функции автономной навигации космических аппаратов, находящихся в дальнем космосе.

Навигационные системы современных космических аппаратов используют радиопередачи между аппаратом и сетью наземных станций на Земле. Это означает, что космический аппарат должен ожидать инструкций с Земли, которые управляют его движением в космосе. А большие космические расстояния становятся причиной задержек, длительностью в несколько часов и даже суток.

Временная задержка делает невозможной способность космического корабля быстро и оперативно действовать, руководствуясь своим текущим положением и скоростью. Кроме того, наземная инфраструктура, распределенная по всему земному шару, весьма сложна, дорога в создании и эксплуатации, особенно для систем дальней космической связи. Помимо этого, сеть дальней космической связи из-за существующих технических ограничений может оказать одновременную поддержку не очень большому количеству космических аппаратов.

Принимая во внимание все вышесказанное, космические агентства ведущих стран начинают заниматься поиском альтернативных методов реализации автономной космической навигации. И одним из наиболее перспективных направлений развития таких систем является использование звезд-пульсаров, которые будут выступать в качестве опорных маяков навигационной системы.

Пульсары - это небольшие нейтронные звезды, вращающиеся обычно с большой скоростью. Эти звезды испускают интенсивное электромагнитное излучение в рентгеновском диапазоне, которое из-за вращения звезды воспринимается в виде череды импульсов, подобно вспышкам света маяка. Некоторые звезды имеют различные периоды вспышек, которые отличаются очень высокой стабильностью, что делает возможным использование их для измерения положения и скорости космического аппарата.

"Используя бортовые узконаправленные датчики рентгеновского излучения, система космического корабля может измерить точное направление на пульсар и время между импульсами излучения. Далее, эти данные, обработанные с помощью специальных алгоритмов, позволят с высокой точностью рассчитать текущее местоположение, вектор движения и скорость космического корабля" - рассказывает Сетнэм Шемэр (Setnam Shemar), руководитель проекта со стороны отдела Времени и Частоты NPL. - " Исследователи Лестерского университета, используя свой опыт в рентгеновской астрономии, разработают проекты аппаратного обеспечения системы навигации, а специалисты NPL займутся алгоритмами, обеспечивающими точные измерения времени и других параметров навигации"

В настоящее время специалисты Лестерского университета занимаются созданием небольшого рентгеновского телескопа BepiColombo, который Европейское космическое агентство собирается отправить к Меркурию в 2015 году. Как они говорят, большинство использованных в телескопе технологий могут быть успешно применены и в создании системы автономной космической навигации, использующей сигналы пульсаров.




Ключевые слова:
Рентгеновские, Лучи, Излучение, Импульс, Звезда, Пульсар, Сигнал, Навигационная, Система, Космический, Корабль

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Китай запустил первый в истории спутник, ориентирующийся в космосе по сигна ...
  • Астрономы нашли новый способ "взвешивать" нейтронные звезды
  • НАСА начинает создание межгалактической навигационной системы, космического ...
  • НАСА готовит компактные атомные часы для создания системы навигации в дальн ...
  • Начата реализация системы космической навигации, использующей сигналы пульс ...




  • 21 октября 2012 07:50
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3861
    А не проще-ли по ключевым звездам и их спектру ориентироваться, ИМХО, оборудование менее сложное для такого надо.


    --------------------
        
    21 октября 2012 11:19
    #2 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    Видимое положение положение звёзд подвергается аберрации и параллактическому смещению, вследствие движения наблюдателя вместе с системой отсчета и изменения начала координат. Спектр звезды имеет смещение, которое тоже зависит от скорости и направления движения корабля, а так же от наличия у звезды планет.Да и при удалении от солнечной системы рисунок звёздного неба будет меняться. Конечно компьютерные алгоритмы помогут всё это вычислить, но , по видимому, ориентирование по пульсарам является намного более точным.


    --------------------
        
    21 октября 2012 14:31
    #3 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    FomaNeverujuwij, зачем придумывать алгоритмы распознавания звездного неба, когда пульсары готовые радиомаяки.
        
    21 октября 2012 18:02
    #4 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    -"Далее, эти данные, обработанные с помощью специальных алгоритмов, позволят с высокой точность рассчитать текущее местоположение, вектор движения и скорость космического корабля."
    Как видим с "готовыми радиомаяками" тоже повозиться придется. Их ещё распознать надо и, по видимому, систему координат построить (типа триангуляции ,только опорных точек больше). Но , как написано в статье - точность рассчётов намного выше. О чём я и говорил.


    --------------------
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.