О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Победобесие
Читайте нас:
Доступные в России зеркала Граней: https://grani-ru-org.appspot.com/Techno/m.110927.html | http://mirror715.graniru.info/Techno/m.110927.html

статья GPS заменят рентгеновскими пульсарами

Максим Борисов, 05.09.2006
Крабовидная туманность (содержащая пульсар) в рентгеновских лучах. Изображение получено Рентгеновской обсерваторией NASA "Чандра" (Chandra). NASA/MSFC с сайта BBC News
Крабовидная туманность (содержащая пульсар) в рентгеновских лучах. Изображение получено Рентгеновской обсерваторией NASA "Чандра" (Chandra). NASA/MSFC с сайта BBC News
Реклама
справка Справка

Нейтронные звезды

- очень компактные и плотные объекты с массами около полутора солнечных и радиусом порядка 10 километров. Плотность в центре такой "звезды" в несколько раз превышает ядерную. В основном нейтронные звезды состоят из вырожденных нейтронов с малой примесью вырожденных протонов и электронов и только самые внешние слои - твердая кора - содержат железо с примесью Cr, Ni, Co. Гидростатическое равновесие в них поддерживается давлением вырожденного нейтронного газа. Образование нейтронных звезд происходит в процессе гравитационного коллапса на конечных стадиях эволюции достаточно массивных звезд (в несколько раз превышающих массу Солнца). Большинство известных на сегодня нейтронных звезд являются пульсарами (обнаружены в 1967 году).

Американские военные для ориентации в пространстве своих будущих спутников планируют использовать рентгеновское излучение от других звезд и таким образом либо продублировать, либо вообще даже заменить более привычные сигналы системы спутниковой навигации глобального позиционирования GPS, применяемые для этой цели в настоящее время.

Подобная технология могла бы быть менее уязвимой с точки зрения потенциального вражеского вмешательства в работу GPS-датчиков, да к тому же использоваться на гораздо большем удалении от Земли, чем сейчас, в этом смысле она окажет также неоценимую помощь в разработке научно-исследовательских межпланетных космических миссий.

Система глобального позиционирования GPS (Global Positioning System), применяемая в настоящее время для ориентации спутников на околоземной орбите, основывается на получении опорных сигналов от других специализированных спутников, находящихся на более высоких орбитах. Американские агентства, изучающие проблемы безопасности в этой области, выражают обеспокоенность по поводу возможности вмешательства со стороны потенциального врага в работу этих систем, в частности, по их мнению, возможно блокирование или подделка таких сигналов.

Внезапное прекращение доступа к системе GPS может послужить причиной схода спутников с нужной орбиты. Об этом предупреждает, в частности, Дэвид Кавосса (David Cavossa), руководитель Ассоциации производителей спутников (Satellite Industry Association - SIA), штаб-квартира которой базируется в Вашингтоне (округ Колумбия, США). "Это может заставить ваш аппарат сблизиться с каким-нибудь другим спутникам, и в конечном счете они могут столкнуться", - говорит он (такая возможность нам, впрочем, не кажется особо вероятной, в космосе пока еще не столь тесно, но так или иначе работоспособности спутника может быть нанесен значительный ущерб).

Желание заполучить какую-либо альтернативу GPS подвигло Агентство перспективных военных разработок Министерства обороны США (Advanced Research Projects Agency, знаменитое DARPA) изучить вопрос об использовании естественных "маяков" для спутниковой навигации. Военные обратили свое внимание на рентгеновские пульсары - быстро вращающиеся квазизвездные объекты (нейтронные звезды), испускающие узко направленные пучки излучения, наблюдаемые с Земли в виде очень правильных импульсов.

Каждый такой пульсар имеет свою уникальную частоту и определенное месторасположение на небе. Достаточно лишь настроиться на один из них, и спутник уже получит нужный ориентир. Для реальной работы систем ориентации потребуется, конечно, сразу несколько таких пульсаров, которые позволят определить позицию космического корабля в пространстве и его скорость - способом, отдаленно напоминающим подобные операции в случае GPS. Сигналы пульсара почти идеально подходят для решения подобных задач, поскольку по точности легко могут конкурировать с атомными часами.

С точки зрения безопасности чрезвычайно важно то, что рентгеновские датчики очень нелегко будет "ослепить" лазерами, нацеленными на них в злонамеренных целях, либо случайно направив их на солнце (в отличие от камер, использующих обычный свет звезд и наводящихся, например, по характерному рисунку созвездий).

Ну а использование "рентгеновского позиционирования" за пределами околоземной орбиты позволит задействовать как сильно вытянутые эллиптические орбиты, так и межпланетное пространство в полном смысле этого слова и пользоваться такими датчиками даже за пределами нашей Солнечной системы. Конечно, подобные перспективы пока еще вряд ли волнуют военных, но они весьма на руку гражданским исследователям. "В случае межпланетных космических зондов рентгеновские навигационные системы могли бы на порядок увеличить точность используемых методов, которые в настоящее время полагаются в основном на отслеживание сигналов с Земли", - считает Даррил Пайнс (Darryl Pines), курирующий в DARPA программу XNAV (X-ray Navigation and Autonomous Position Verification - Рентгеновская система навигации и независимой проверки местоположения объекта). Нужно заметить, что для ориентации межпланетных космических аппаратов свет звезд уже вполне используется (в так называемых "звездных датчиках"), но вот местоположение относительно других объектов определить таким образом не удается.

Краткий обзор программы XNAV был представлен 16 августа на конференции по небольшим спутникам (Small Satellite Conference) в Логане (штат Юта, США). Его автор - Дэвид Беккет (David Becket) из космической корпорации Ball Aerospace, также участвующей в разработке этой технологии.

Испытания прототипов нужных для системы датчиков проводятся Центром космических полетов имени Годдарда (Goddard Space Flight Center) NASA, результаты этих испытаний будут представлены в сентябре, тогда-то в DARPA и решат, продолжать ли развивать программу XNAV или ее лучше свернуть. Вторая фаза проекта может начаться уже в ноябре 2006 года, она подразумевает отправку рентгеновского датчика для решающей проверки на борт Международной космической станции в 2009 году. Ну а наземным пользователям системы GPS, конечно, пока еще рано сдавать свои устройства в утиль...

Источник:
Satellites could navigate by X-ray stars - New Scientist

Ссылки:
Американцы разрабатывают вечный GPS
Атомная гонка за наносекундами

Максим Борисов, 05.09.2006


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама



Выбор читателей