장면을 그려보십시오. 그리 멀지 않은 미래가되어 인류가 태양계 전체에 식민지와 서식지를 건설하기 시작했습니다. 우리는 그 다음 큰 단계를 미지의 세계로 데려 가기 위해 노력하고 있습니다. 실제로 태양의 태양 권을 아늑하게 보호하고 성간 공간으로 향합니다. 그러나 이러한 미래가 일어나기 전에이 주제에 관한 토론에서 종종 간과되는 중요한 일이 있습니다.
항해.
선원들이 별을 사용하여 바다를 탐색했던 것처럼 우주 여행자들은 별을 사용하여 태양계를 탐색 할 수 있습니다. 이번을 제외하고 우리가 사용하는 별은 죽은 별이 될 것입니다. 펄서라고하는 특정 종류의 중성자 별. 반복되는 펄스의 펄스에 의해 정의됩니다. 최근 논문에 따르면 트릭은 펄서를 행성 간 (interplanetary) – 아마도 성간 (interstellar) GPS 형태로 사용하는 것일 수있다.
우주선 엔진에 대한 이론과 아이디어는 풍부합니다. 이카루스 인터 스텔라 (Icarus Interstellar)와 같은 재단은 새로운 추진 시스템 개발을 적극적으로 옹호하고 있으며 VASIMR 추진기와 같은 일부 시스템은 다소 유망한 것으로 보인다. 한편 퓨전 로켓은 단 30 일 만에 지구에서 화성으로 왕복 여행을 할 수있을 것으로 예상되며, 다른 곳의 연구원들은 영화에서 우리 모두가 알고 사랑하는 것과 달리 실제 워프 드라이브를 연구하고 있습니다.
행성 간 GPS
그러나 탐색도 마찬가지로 중요합니다. 결국, 공간은 정신적으로 녹고 광대하며 대부분 비어 있습니다. 공허함에서 길을 잃을 가능성은 솔직히 끔찍하다.
지금까지 이것은 실제로 문제가되지 않았습니다. 특히 화성 과거에 소수의 공예품 만 보냈을 때 특히 그렇습니다. 결과적으로, 우리는 현재 지구상의 우주선을 추적하기 위해 지저분한 기술을 사용합니다. 본질적으로 계획된 궤도에 크게 의존하면서 망원경으로 추적합니다. 이것은 또한 지구상에있는 우리의 도구만큼이나 정확합니다. 즉, 공예가 점점 멀어 질수록 정확히 어디에서 정확도가 떨어질 것인지에 대한 우리의 생각입니다.
우리가 추적 할 수있는 기술이 적을 때만이 모든 것이 좋을 것입니다. 그러나 우주 여행이 더 쉽게 이루어지고 인간 승객이 참여할 때 지구를 통과하는 모든 것이 점점 더 어려워 질 것입니다. Voyager 2는 현재 14 시간 이상 떨어져 있습니다. 이는 지구 기반 전송이 반나절 이상 걸리는 것을 의미합니다.
현대 기술로 지구를 탐색하는 것은 전 세계 궤도에있는 GPS 위성 배열 덕분에 매우 간단합니다. 이 위성들은 지속적으로 신호를 전송하고 있으며, 이는 자동차 대시 보드 나 주머니에있는 GPS 장치에 의해 수신됩니다. 다른 전자기 전송과 마찬가지로 이러한 신호는 빛의 속도로 이동하여 전송 시간과 수신 시간 사이에 약간의 지연이 발생합니다. GPS 장치는 4 개 이상의 위성 신호를 사용하여 지연 시간을 측정함으로써 지구 표면에서의 위치를 매우 정확하게 파악할 수 있습니다.
Max Planck Institute의 Werner Becker, Mike Bernhardt 및 Axel Jessner가 제안한 펄서 내비게이션 시스템은 펄서에서 방출되는 펄스를 사용하여 매우 유사한 방식으로 작동합니다. 우주선의 초기 위치와 속도를 알고 펄스를 기록하며 태양을 고정 된 기준점으로 취급하면 태양계 내부의 정확한 위치를 계산할 수 있습니다.
이 방법으로 태양을 고정시키는 것을 기술적으로 관성 참조 프레임이라고하며, 우리 은하계를 통한 태양의 움직임을 보상해도 태양계를 떠날 때 시스템은 여전히 완벽하게 작동합니다! 최소한 3 개의 펄서 (가장 정확한 결과를 위해 10 이상)를 추적하기 만하면 놀라운 정확도로 위치를 정확하게 파악할 수 있습니다!
흥미롭게도, 칼 사간이 펄서를 사용하여 파이오니어 10 및 11 우주 탐사선에 부착 된 플라크에서 지구의 위치를 보여준 지 얼마되지 않아 펄서를 항법 신호로 사용한다는 아이디어는 1974 년으로 거슬러 올라갑니다. 프로젝트 Daedalus가 건설 된 경우 여기에 설명 된 것과 다르지 않은 시스템이 장착되었을 수 있습니다.
장거리 포장
Becker와 그의 동료들은 하늘에서 볼 수있는 다양한 유형의 펄서를보고, 은하 포지셔닝 시스템에 사용하기에 가장 적합한 유형으로 회전식 펄서라고 알려진 유형을 선택했습니다. 특히, 밀리 초 펄서로 알려진 서브 타입이 이상적입니다. 대부분의 펄서보다 나이가 들수록 자기장이 약하므로 회전 속도를 늦추는 데 오랜 시간이 걸립니다. 자화 된 펄서가 때때로 경고없이 회전 속도를 변경할 수 있으므로 도움이됩니다.
수많은 펄서 중에서 선택할 수있는 질문은 우주선을 어떻게 추적하여 추적 할 수 있는지에 대한 것입니다. 펄서는 엑스레이 나 전파에서 가장 쉽게 발견되므로 사용하기에 더 좋은 방법은 거의 없습니다. 본질적으로, 그것은 모두 우주선의 크기에 대한 질문으로 밝혀졌습니다.
현대 우주선과 유사한 소형 차량은 펄서를 추적하기 위해 엑스레이를 사용하는 것이 가장 좋습니다. 특정 궤도 우주 망원경에 사용되는 것과 같은 X- 선 거울은 작고 가벼워서 우주선의 전체 질량을 크게 늘리지 않고도 항법 시스템에 몇 대를 추가 할 수 있습니다. 그들은 너무 밝은 엑스레이 소스에 의해 쉽게 손상 될 수 있다는 사소한 단점이있을 수 있습니다. 불행한 상황을 제외하고는 문제가되지 않습니다.
반면에 행성이나 별 사이에 대형 우주선을 조종하는 경우 전파를 사용하는 것이 좋습니다. 무선 주파수에서 우리는 펄서의 작동 방식과 더 높은 정확도로 측정 할 수있는 방법에 대해 더 많이 알고 있습니다. 유일한 단점은 선박에 설치해야하는 전파 망원경의 면적이 150m² 이상이어야한다는 것입니다. 그러나 만약 우주선에 비행했다면, 그런 크기는 큰 차이가 없을 것입니다.
천문학 자들이 펄서가 펄스처럼 보이는 이유를 설명 할 때“등대와 같은”펄서의 비유를 자주 사용하는 방식을 기억하는 것이 흥미 롭습니다. 우리가 언젠가 그것들을 실제 항법 도구로 사용한다면, 그 비유는 완전히 새로운 의미를 가질 수 있습니다!
이미지는 Icarus Interstellar의 Adrian Mann의 친절한 허가와 함께 사용되었으며, 전체 갤러리는 bisbos.com에서 온라인으로 볼 수 있습니다.
