Ученые CSIRO написали программное обеспечение, которое может направить космический корабль к Альфе Центавра, показать, что планеты Нибиру не существует… и доказать, что Земля вращается вокруг Солнца.
Доктор Джордж Хоббс (CSIRO) и его коллеги изучают пульсары - небольшие вращающиеся звезды, которые регулярно излучают «всплески» или «импульсы» радиоволн, а иногда и рентгеновских лучей.
Обычно астрономы заинтересованы в измерении, очень точно, когда импульсы пульсара достигают Солнечной системы. Небольшие отклонения от ожидаемого времени прихода могут дать представление о поведении самого пульсара или, например, о том, вращается ли он вокруг другой звезды.
«Но мы можем работать и в обратном направлении», - сказал доктор Хоббс. «Мы можем использовать информацию от пульсаров для очень точного определения положения наших телескопов».
"Если бы телескопы находились на борту космического корабля, мы могли бы определить положение космического корабля."
Потребуются наблюдения не менее четырех пульсаров каждые семь дней. «За каждым пульсаром нужно было наблюдать около часа», - сказал доктор Хоббс. «Можете ли вы делать их все одновременно или должны делать их одну за другой, зависит от того, где они находятся и какой тип детектора вы используете».
Документ, подробно описывающий, как будет работать система, был принят к публикации в журнале Advances in Space Research.
Космические корабли в пределах Солнечной системы обычно отслеживаются и управляются с земли: например, это роль Канберрского комплекса связи для дальнего космоса CSIRO. Но чем дальше уходит корабль, тем менее точно мы можем определить их местонахождение.
Для путешествий за пределы Солнечной системы космическим кораблям потребуется бортовая («автономная») система навигации. Гироскопы и акселерометры - полезные инструменты, но информация о местоположении, которую они дают, со временем становится менее точной.
«Навигация с пульсарами позволяет избежать этих проблем», - сказал Дэн Синьпин, аспирант Национального центра космических наук в Пекине, который является первым автором статьи, описывающей систему.
Ученые предложили навигацию по пульсарам еще в 1974 году. Внедрение ее на практике приблизилось недавно, когда были разработаны довольно маленькие и легкие детекторы рентгеновского излучения, способные принимать рентгеновские импульсы, испускаемые некоторыми пульсарами. НАСА изучает эту технику.
«Для навигации в дальнем космосе мы будем использовать пульсары, которые наблюдались в течение многих лет с помощью радиотелескопов, таких как Parkes, так что синхронизация их импульсов очень хорошо измеряется», - сказал доктор Дик Манчестер из CSIRO, исследователь. член исследовательской группы.«Тогда на борту космического корабля вы бы использовали рентгеновский телескоп, который намного меньше и легче».
Доктор Хоббс и его коллеги сделали очень детальное моделирование космического корабля, автономно направляющегося к Марсу, используя эту комбинацию технологий и их программное обеспечение TEMPO2..
«Космический аппарат может определять свое положение с точностью до 20 км и скорость с точностью до 10 см в секунду», - сказал доктор Хоббс. «Насколько нам известно, это лучшая точность, которую кто-либо когда-либо мог продемонстрировать».
"В отличие от предыдущей работы, мы учли, что настоящие пульсары не совсем идеальны, у них есть временные сбои и так далее. Мы это учли."
То же программное обеспечение pulsar можно использовать для расчета массы объектов в Солнечной системе.
В 2010 году доктор Хоббс и его коллеги использовали более раннюю версию программного обеспечения, чтобы «взвесить» планеты до Сатурна - с точностью до шести знаков после запятой.
Земля движется вокруг Солнца, и это движение влияет именно на то, когда сюда приходят сигналы пульсара. Чтобы устранить этот эффект, астрономы рассчитывают, когда импульсы должны были достичь центра масс Солнечной системы, вокруг которого вращаются все планеты.
«Если кажется, что сигналы пульсара поступают не в то время, мы знаем, что массы планет, которые мы используем в уравнениях, должны быть неправильными, и мы можем исправить это», - объяснил доктор Хоббс..
Новая версия программного обеспечения позволяет астрономам исключать невидимые массы, включая любые предположительно неоткрытые планеты, такие как пресловутая Нибиру.
«Даже если планету трудно увидеть, нет никакого способа замаскировать ее гравитационное притяжение», - сказал доктор Хоббс. «Если мы не обнаружим гравитационное притяжение, значит, там нет планеты. И точка».
А как насчет того, чтобы показать, что Земля вращается вокруг Солнца? Да, они тоже могут это сделать.
"Это было сделано пару сотен лет назад", - сказал доктор Хоббс. «Но если вам все еще нужны доказательства, они у нас есть».