Sa Deep Space, Ang mga Astronaut ay Gagamit ng Celestial Navigation Tulad ni Columbus at Drake

Awtomatiko o hindi, ang mga eroplano, bangka, at sasakyan ngayon ay nakadepende sa mga system na nakabatay sa satelayt, tulad ng GPS, upang makapunta sa paligid. Ang sistemang ito ay gumagawa ng isang mahusay na pakiramdam para sa Earthly kilusan: Triangulation ginagawang posible para sa anumang ibinigay na tatlong satellite upang matukoy ang isang lokasyon sa lupa na may kahanga-hangang bilis at kawastuhan. Dahil ang teknolohiyang ito ay naging pangkaraniwang pinagtibay, madali itong mag-isip ng pag-navigate bilang isang suliranin na nalutas na ng sangkatauhan. Ito ay totoo-ish sa Earth at definitively false sa espasyo, kung saan ang GPS ay tiyak na hindi gumagana. Kung gayon, kung gaano eksakto kami magtutulak ng mga barko patungo sa mga tukoy na destinasyon sa malalim na lugar? Sabihin nating sabihin lamang na magnakaw tayo ng isang pahina mula sa aklat ni Christopher Columbus - ang isa tungkol sa celestial navigation, hindi ang pagpatay sa masa.

NASA ay bumuo ng isang iba't ibang mga tool upang payagan ito upang i-orient ang probes nito at maunawaan ang kanilang mga lokasyon na may kaugnayan sa Earth at iba pang mga landmark na espasyo. Ang Bagong Horizons Ang spacecraft, halimbawa, ay nakasalalay sa Deep Space Network ng ahensiya, ang pinakamalaking at pinaka-sensitibong sistema ng telekomunikasyon sa mundo. Ang DSN ay isa lamang serye ng tatlong pasilidad sa California, Espanya, at Australia. Ang bawat pasilidad ay may higanteng mga antenna ng radyo na nagpapadali sa mga komunikasyon sa napakalaking malalaking distansya sa kalawakan. Pinagsama, pinahihintulutan nila ang mga tool Bagong Horizons upang manatiling nakikipag-ugnay sa kontrol ng lupa kahit sa layo na 1.4 milyong milya mula sa Daigdig, na rin sa Kuiper Belt.

Ngunit mayroong isang catch. Habang lumalakad kami, ang mga signal ng radyo ay magiging imposible upang makita at lumipad-by-wire ay hindi gagana. Ang tanong, habang sinimulan naming galugarin ang iba pang mga sistema ng bituin sa loob ng kalawakan, ay magiging kung paano patnubayan ang mga barko na nakakulong mula sa Earth. Kahit na maaari naming maghatid ng mga signal ng epektibo, palaging ang posibilidad - posibilidad talaga - ng isang sistema ng outage. Paano malalaman ng malalawak na espasyo ang mga astronaut o robot na walang koneksyon sa Earthly?

Kailangan nilang tingnan ang bintana.

Sa parehong paraan ang mga sinaunang mga marinero ay gumamit ng mga konstelasyon upang matukoy ang kanilang direksyon, ang mga astronaut sa hinaharap na naglalakbay sa mga hindi kilalang mundo ay gagamitin ang lokasyon ng ilang mga bituin sa kalawakan bilang mga bearings para sa kung nasaan sila. Sa ilang mga pagkakataon, ito ay magiging mas madali: Ang mga tao na tumungo sa isang partikular na mundo na nag-oorbit sa isang partikular na bituin ay magkakaroon ng likas na sanggunian. Ngunit hindi ito palaging magiging madali at hindi ito isang hindi kapani-paniwala na ideya upang mag-usig sa paligid ng isang punto lamang, dahil ang iyong kaugnayan sa puntong iyon ay nagsasabi sa iyo ng kaunti tungkol sa iyong lokasyon sa espasyo. Ito ang dahilan kung bakit sinasabi ng mga siyentipiko na ang malalalim na espasyo ng mga explorer ay kailangan ng isang mas mahusay na sistema. Ang pinakamagandang ideya na nakuha nila? Paggamit ng pulsar bilang mga buoy ng signal.

Ang pulsars ay neutron stars na paikutin at naglalabas ng beam ng radiation sa iba't ibang bilis. Sila ay pulsate kaya regular na ang bawat isa ay gumaganap halos tulad ng isang orasan sa kanilang sariling millisecond-scale tulin ng lakad. Kaya ang ideya ay upang lumikha ng isang malalim na espasyo ng sistema ng GPS na uri sa pamamagitan ng pagsubaybay sa lokasyon ng iba't ibang pulsar batay sa kanilang iba't ibang mga rate ng pulso, at mag-draft ng isang navigation system kung saan ang mga teleskopyo sa isang spacecraft ay maaaring masukat ang pulsing rate ng mga katawan na ito, at gumamit ng isang espesyal na software upang payagan ang isang spacecraft na malaman nang eksakto kung saan ito ay nasa espasyo.

Ang ideya, sa maikli, ay upang mag-navigate sa pamamagitan ng at sa pamamagitan ng ang mga bituin sa pamamagitan ng pag-aakala ng isang nakapirming ugnayan sa pagitan ng mga ito o palagiang pagkalkula ng pagkakaiba-iba.

Mahalaga ring tandaan na nais mong magkaroon ng reference point kung saan ka nagsimula. At sa hinaharap, ang Earth ay magiging sanggunian. Sa kasamaang palad, ang Daigdig ay hindi isang maliwanag na bola ng enerhiya na may kakayahang magpapalabas ng ilaw sa pagitan ng mga distansya sa pagitan ng mga bituin. Kaya kailangan nating tumingin patungo sa iba pang mga ari-arian upang masukat na gagawing madali ang Daigdig. Ang isang ideya na may ilang mga traksyon ay upang dagdagan ang teknolohiya ng magnetometer sa isang punto kung saan ang isang malayong spacecraft ay "makakahanap" ng Earth sa pamamagitan ng magnetic field nito.

Sa pangkalahatan, ang mga aralin ng pag-navigate ng malalaking tubig gamit ang mga bituin ay maglalaro ng isang revived role sa interstellar travel space. Sa palagay ko ay ligtas na sabihin na may isang kamangha-manghang romantikong tungkol sa paniwala na iyon.