Pulsar navigáció: repülőgépek vezetése a csillagok segítségével

Űrhajó integalaktikus pulzár GPS navigációval

A napokban a kapitányok a csillagok segítségével az óceánokon hajóztak. Feltéve, hogy az eget nem borítják be, ez megbízható és pontos navigációs mód volt. Mára ezt leginkább GPS váltotta fel. De a csillagok hamarosan visszatérhetnek az úgynevezett pulzár navigációval.

Először megvitattuk annak lehetőségétnyomja meg a navigációt Gyors áttekintés céljából a pulzárok gyorsan forognak neutroncsillagok, amelyek elektromágneses sugárzást bocsátanak ki mágneses pólusaikból. Mivel a mágneses pólusok nincsenek egy vonalban a forgástengellyel, a kötegek minden körforgással végigsöpörnek az űrben. Körülbelül ezer ismert pulzár ütközött a földre. Ez nagyon stabil impulzusokat eredményez, amelyek időtartama 1,4 milliszekundum és 8,5 másodperc között van. Egy 2014. októberi adat szerintmegvalósíthatósági tanulmány Henk Hesselink, az amszterdami Nemzeti Repüléstechnikai Laboratórium (NAL) vezetésével a pulzároktól kapott jelek és ismert pozícióik felhasználhatók a GPS alternatívájának létrehozására. A kutatók pulzár navigációnak nevezték, és elsősorban repülőgépekhez fejlesztik.

Mivel nincs szükség műholdakra, a pulzár navigáció megbízható és viszonylag olcsó. Az ezer ismert pulzár egyenletesen oszlik el az égen. A pulzárok jelei folyamatosan fogadhatók, és az időjárás nem befolyásolja őket jelentősen. Bár a jeleket az ember által okozott zaj befolyásolja, a jelek szándékos megzavarása nehéz. A Pulsars sokkal szélesebb frekvenciatartományt használ, mint a GPS-műholdak, míg az a néhány frekvencia, amelyet a GPS-műholdak használnak, könnyebben megcélozható és megzavarható.



A jel egy forgó pulzárból

Ez a technológia lenne az első közvetlen gyakorlati alkalmazása a rádióteleszkópoknak. Az antennák tervezése a jelek vételére azonban kihívást jelent. A Pulsar jelek több mint egymilliószor gyengébbek, mint a GPS jelek. Az előbbiek könnyen elvesznek a háttérzajban, vagy saját telekommunikációs és elektromágneses eszközeink, például a mikrohullámok befolyásolják őket. Egészen a közelmúltig csak nagy rádióteleszkópok képesek megkülönböztetni az impulzusokat és a zajt. Ezek a távcsövek több fázisú tömbantennát használnak arra, hogy egyszerre több frekvenciát figyeljenek egy bizonyos irányba.

Ennek a problémának a megoldására a NAL összehozta az európai egyetemek és kutatólaboratóriumok kutatóinak konzorciumát, amelynek különböző hátterei olyan területekre terjednek ki, mint az űrkutatás, az elektronika, az antennák és a jelfeldolgozás. Céljuk, hogy a pulzárjeleket egy fillérnél kisebb szakaszos tömb antennákkal fogadják. Az antennák szerkezetének, jelfeldolgozásának és algoritmusainak fejlesztése után már elérték a megbízható lokalizációt. A pulzárokat milliszekundumos periódusokkal használva a konzorcium másodpercenként körülbelül ezer mintát tudott venni - lehetővé téve számukra, hogy megbízhatóan megkülönböztessék a pulzárt a háttérzajtól.

A kutatók azt remélik, hogy hamarosan megmutatják, hogy a pulzárjelzéssel történő navigáció jobb eredményeket hoz, mint a GPS-jel. A kutatási projekt az Európai FP7 - Repülés és Légi Közlekedés (AAT) munkaprogram része.

Márciusban a DARPA bejelentette, hogy kidolgozza a GPS navigáció műholdak használata nélkül szintén, bár kevésbé volt egyértelmű a projekt részletei.

Copyright © Minden Jog Fenntartva | 2007es.com