NAVEGANDO EN EL SISTEMA SOLAR UTILIZANDO PÚLSARES COMO GPS

 

Sentinel Benchmark
Sentinel Benchmark (Photo credit: NOAA’s National Ocean Service)

 

Sentinel Benchmark (Photo credit: NOAA’s National Ocean Service)

English: GPS navigation solution running on a ...
English: GPS navigation solution running on a smartphone (iphone) mounted to a road bike. GPS is gaining wide usage with the integration of GPS sensors in many mobile phones. (Photo credit: Wikipedia)

English: GPS navigation solution running on a smartphone (iphone) mounted to a road bike. GPS is gaining wide usage with the integration of GPS sensors in many mobile phones. (Photo credit: Wikipedia)

Una nave espacial realiza un pase cerca de Júpiter.  Crédito: Adrian Mann

NASA diagram of VASIMR rocket functioning -
NASA diagram of VASIMR rocket functioning – (Photo credit: Wikipedia)

NASA diagram of VASIMR rocket functioning – (Photo credit: Wikipedia)

Una nave espacial realiza un pase cerca de Júpiter. Crédito: Adrian Mann

Imagínate la escena: Es el futuro no muy lejano, y la humanidad se ha iniciado la construcción de colonias y de los hábitats en todo nuestro sistema solar. Nos estamos preparando para dar el siguiente gran paso hacia lo desconocido – en realidad la salida de la acogedora protección de la Sun heliosfera y aventurarse en el espacio interestelar. Antes de este futuro puede suceder, sin embargo, hay una cosa importante que a menudo se pasa por alto en los debates sobre este tema.

FUENTE: http://www.universetoday.com

Read more: 
http://www.universetoday.com/103035/navigating-the-solar-system-using-pulsars-as-gps/#ixzz2WmMMrTKO

Navegación.

Al igual que los marineros una vez utilizado las estrellas para navegar en el mar, los viajeros espaciales pueden ser capaces de utilizar las estrellas para navegar por el sistema solar. Sólo que esta vez, las estrellas que usaríamos estarán muertos. Una clase específica de las estrellas de neutrones conocidas como púlsares , definidos por los pulsos repetidos de la radiación que emiten. El truco, según un artículo reciente, puede ser el uso de los púlsares como una forma de interplanetaria – y posiblemente incluso interestelar – GPS.

Las teorías e ideas en los motores de la nave espacial son abundantes. Fundaciones como  Icarus Interstellar  apoyan con gran interés el desarrollo de nuevos sistemas de propulsión, con algunos sistemas como el  VASIMR  propulsores aparecen bastante prometedor. Mientras tanto, se espera que cohetes de fusión para ser capaz de llevar a los pasajeros en un  viaje de vuelta desde la Tierra a Marte en sólo 30 días , y los investigadores en otros lugares están  trabajando en unidades de urdimbre de la vida real , no muy diferente de los que todos conocemos y amamos de las películas.

Interplanetarias GPS

Para Voyager 2, sobre el borde de nuestro sistema solar, los métodos convencionales de navegación no funcionan demasiado bien.  Crédito: NASA

Pero la navegación es tan importante. Después de todo, el espacio es la mente meltingly vasto y casi vacío. La posibilidad de perderse en el vacío es francamente aterrador.

Hasta la fecha, esto no ha sido realmente un problema, sobre todo ya que sólo nos hemos enviado un pequeño puñado de naves pasado de Marte. Como resultado, actualmente utilizamos un revoltijo desordenado de las técnicas para realizar un seguimiento de las naves espaciales desde la Tierra – en esencia les de seguimiento con telescopios, mientras que la fuerte dependencia de la trayectoria prevista. Esto también es tan preciso como los instrumentos aquí en la Tierra son, lo que significa que como un oficio se vuelve más distante, nuestra idea de dónde exactamente se vuelve cada vez menos precisa.

Esto es todo muy bien cuando sólo tenemos unas pocas embarcaciones para realizar un seguimiento, pero cuando se convierte en el viaje espacial más fácilmente alcanzable y pasajeros humanos están involucrados, enrutamiento todo a través de la Tierra comenzará a ser cada vez más difícil. Este es particularmente el caso si estamos pensando en salir de los límites de nuestra estrella –  Voyager 2  es actualmente más de 14 horas luz de distancia, lo que significa que las transmisiones terrestres tienen más de medio día para llegar a él.

Navegando por la Tierra con la tecnología moderna es muy sencillo gracias a la gran variedad de satélites GPS que tenemos en órbita alrededor de nuestro mundo. Estos satélites se transiten constantemente señales que son, a su vez, recibidas por la unidad GPS puede tener sobre el salpicadero del coche o en el bolsillo. Al igual que con todas las demás transmisiones electromagnéticas, las señales viajan a la velocidad de la luz, dando un ligero retraso entre el momento en que se transmitieron y cuando están recibidos. Mediante el uso de las señales de 4 o más satélites y el momento esos retrasos, una unidad de GPS puede determinar su ubicación en la superficie de la Tierra con una precisión notable.

The Icarus Pathfinder starship paso por Neptuno.  Crédito: Adrian Mann

El sistema de navegación pulsar propuesto por Werner Becker, Mike Bernhardt, y Axel Jessner en el Instituto Max Planck , trabaja de una manera muy similar, el uso de los impulsos emitidos por púlsares. Al conocer la posición inicial y la velocidad de su nave espacial, registrando los impulsos, y tratar el Sol como un punto de referencia fijo, se puede calcular su posición exacta dentro del sistema solar.

Teniendo en cuenta que el Sol se fija de esta manera se conoce técnicamente como un sistema de referencia inercial, y si se efectúa la compensación para el movimiento del Sol a través de nuestra galaxia, el sistema sigue funcionando perfectamente bien al salir del sistema solar! Todo lo que necesitas es hacer un seguimiento de un mínimo de 3 púlsares (lo ideal es 10, para obtener resultados más exactos), y puede señalar su ubicación con una precisión sorprendente!

Curiosamente, la idea de usar los púlsares como faros de navegación data todo el camino de regreso a 1974, especialmente poco después de Carl Sagan había utilizado púlsares para mostrar la ubicación de la Tierra en  las placas unidas a la Pioneer 10 y 11 sondas espaciales . Si el  Proyecto Daedalus  que había sido construido, podría haber sido equipado con un sistema no muy diferente a la descrita aquí.

Embalaje para largo plazo

Becker y sus colegas analizaron los diferentes tipos de pulsar visible en el cielo, y escogió un tipo conocido como púlsares de rotación de propulsión como el mejor tipo a utilizar para un sistema de posicionamiento galáctico. En particular, un subtipo de estos conocidos como púlsares de milisegundos son ideales. Tener más de la mayoría de los púlsares tienen campos magnéticos débiles, es decir, que tardan mucho tiempo para frenar su velocidad de giro – útil como púlsares fuertemente magnetizadas a veces puede cambiar su velocidad de rotación sin previo aviso .

Una imagen de rayos x del pulsar de Vela, uno de los más brillantes púlsares de milisegundo conocidos.  Crédito: NASA / CXC / PSU / G.Pavlov et al.

Con un sinnúmero de púlsares para elegir, la pregunta se convierte en ¿cómo es posible equipar su nave espacial para rastrearlos. Los púlsares son más fáciles de detectar en los rayos-X u ondas de radio, por lo que hay un poco de elección en cuanto a lo que puede ser mejor para su uso. Esencialmente, todo resulta ser una cuestión de qué tan grande es su nave espacial.

Los vehículos más pequeños, más parecidas a las naves espaciales modernas, serían mejores resultados con rayos X para localizar los púlsares. Espejos de rayos X, como las que se usan en algunos telescopios espaciales en órbita son compactos y ligeros, por lo que algunos podrían añadirse a un sistema de navegación sin aumentar la masa total de la nave tanto. Ellos pueden tener la desventaja de menor importancia que pueden ser fácilmente dañados por una fuente de rayos x que es demasiado brillante, esto no sería un problema, excepto en algunas circunstancias desafortunadas.

Por otro lado, si estás pilotando un barco grande espacio entre planetas o incluso estrellas, usted probablemente será mejor mediante ondas de radio. En las frecuencias de radio, sabemos mucho más acerca de la forma en que funcionan los púlsares, además de ser capaz de medir con un mayor grado de precisión. El único inconveniente es que no los radiotelescopios que había necesidad de instalar en su nave requeriría un área de al menos 150 m². Pero entonces, si usted pasó a estar volando una nave espacial, esa clase de tamaño probablemente no hará mucha diferencia.

Es interesante tener en cuenta la forma en que los astrónomos utilizan con frecuencia la analogía de los púlsares son “como faros” para explicar por qué aparecen a pulso. Si algún día nos encontramos con ellos como ayudas a la navegación actual, esta analogía puede adquirir un significado totalmente nuevo!

Usted puede leer el artículo de equipo aquí.

The Icarus Starfinder, muestra dejando el sistema solar.  Buques como esta pueden ser equipados con un sistema de navegación pulsar.  Crédito: Adrian Mann

Las imágenes se utilizan aquí con el permiso de Adrian Mann  de Icarus Interstellar , cuya galería completa se puede ver en línea en bisbos.com
Read more: 
http://www.universetoday.com/103035/navigating-the-solar-system-using-pulsars-as-gps/#ixzz2WmN1OErF

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