דמיינו את הסצנה: זה העתיד הלא רחוק והאנושות החלה לבנות מושבות ובתי גידול בכל רחבי מערכת השמש שלנו. אנו מתכוננים לעשות את הצעד הגדול הבא אל הלא נודע - למעשה להשאיר את ההגנה הנעימה של הלוספרה של השמש ולהסתובב בחלל הבין-כוכבי. לפני שעתיד זה יכול לקרות, עם זאת, יש דבר חשוב שלרוב מתעלמים ממנו בדיונים בנושא זה.
ניווט.
בדיוק כמו שמלחים השתמשו פעם בכוכבים כדי לנווט בים, ייתכן שמטיילים בחלל יוכלו להשתמש בכוכבים כדי לנווט במערכת השמש. אלא שהפעם, הכוכבים בהם היינו משתמשים יהיו כוכבים מתים. סוג מסוים של כוכבי נויטרונים המכונים פולסרים, המוגדרים על ידי פולסי הקרינה החוזרים ונשנים שהם פולטים. הטריק, על פי מאמר שפורסם לאחרונה, עשוי להיות שימוש בפולסרים כצורה של GPS בין-פלנטרי - ואולי אפילו בין כוכבים.
תיאוריות ורעיונות על מנועי חלליות הם בשפע. יסודות כמו איקרוס אינטרסטלאר תומכים בחריפות בפיתוח מערכות הנעה חדשות, כאשר חלק ממערכות כמו דוחפי VASIMR נראים מבטיחים למדי. בינתיים, רקטות היתוך צפויות להיות מסוגלות לקחת נוסעים לטיול הלוך ושוב מכדור הארץ למאדים תוך 30 יום בלבד, וחוקרים במקומות אחרים עובדים על כונני עיוות בחיים האמיתיים, לא בניגוד לאלה שכולנו מכירים ואוהבים מהסרטים.
GPS בין-פלנטרי
אבל הניווט חשוב לא פחות. אחרי הכל, המרחב עצום ונמס לרוב ורובו ריק. הסיכוי ללכת לאיבוד בריקנות הוא, למען האמת, מפחיד.
נכון להיום זו לא באמת הייתה בעיה, במיוחד לאור העובדה ששלחנו רק קומץ מלאכה על פני מאדים. כתוצאה מכך אנו משתמשים כרגע במעשי טכניקות מבולגנים כדי לעקוב אחר החלליות מכאן על פני כדור הארץ - בעיקרון מעקב אחריהם באמצעות טלסקופים תוך הסתמכות רבה על מסלול התכנון שלהם. זה גם מדויק בדיוק כמו שהמכשירים שלנו כאן על כדור הארץ, כלומר שככל שמלאכה מתרחקת, הרעיון שלנו איפה זה בדיוק הופך להיות פחות מדויק.
כל זה טוב ויפה כשיש לנו רק כמה מלאכות לעקוב אחריו, אך כאשר נסיעות בחלל הופכות להיות ברות השגה יותר ונוסעים אנושיים מעורבים, ניתוב הכל דרך כדור הארץ יתחיל להיות קשה יותר ויותר. זה במיוחד המקרה אם אנו מתכננים לעזוב את תחום הכוכב הביתי שלנו - וויאג'ר 2 נמצא כיום במרחק של יותר מ -14 שעות אור משמע, כלומר, להעברה של כדור הארץ מבוסס על כדור הארץ לוקח יותר מחצי יום להגיע אליו.
הניווט בכדור הארץ בטכנולוגיה מודרנית הוא די פשוט בזכות מערך לווייני ה- GPS שיש לנו במסלול סביב העולם שלנו. לוויינים אלה מעבירים כל העת אותות אשר מתקבלים בתורם על ידי יחידת ה- GPS שעל לוח המחוונים לרכב או בכיס. כמו בכל שאר השידורים האלקטרומגנטיים, האותות הללו נעים במהירות האור, ומעניקים עיכוב קל בין מועד העברתם ומועד קבלתם. על ידי שימוש באותות מארבעה לוויינים ומעלה ותזמון עיכובים אלה, יחידת GPS יכולה לאתר את מיקומך על פני כדור הארץ ברמת דיוק מדהימה.
מערכת הניווט הפולסאר שהציע ורנר בקר, מייק ברנהרד ואקסל ג'סנר במכון מקס פלאנק, עובדת בצורה דומה מאוד, תוך שימוש בפולסים שנפלטים על ידי פולסרים. על ידי הכרת המיקום והמהירות ההתחלתיים של החללית שלך, הקלטת קטניות אלו והתייחסות לשמש כנקודת ייחוס קבועה, אתה יכול לחשב את מיקומך המדויק בתוך מערכת השמש.
התחשבות בשמש להיות קבועה בדרך זו מכונה טכנית כמסגרת התייחסות אינרציאלית, ואם אתה מפצה על תנועת השמש דרך הגלקסיה שלנו, המערכת עדיין עובדת בצורה מושלמת כשיוצאת ממערכת השמש! כל מה שצריך זה לעקוב אחר מינימום של 3 פולסרים (באופן אידיאלי, 10 לקבלת התוצאות המדויקות ביותר), ותוכלו לאתר את מיקומכם בדיוק מפתיע!
מעניין לציין כי הרעיון להשתמש בפולסרים כמשואות ניווט הוא כל עוד 1974, במיוחד זמן לא רב לאחר שקרל סייגן השתמש בפולסארים בכדי להראות את מיקומו של כדור הארץ על גבי לוחיות המחוברות לבדיקות החלל פיוניר 10 ו -11. אם נבנה אי פעם פרויקט דאדלוס, הוא יכול היה להיות מצויד במערכת שאינה דומה לזו שתוארה כאן.
אריזה לטווח ארוך
בקר ועמיתיו התבוננו בסוגים השונים של הפולסר הנראים בשמיים, ובחרו סוג המכונה פולסרים המונעים על ידי סיבוב כסוג הטוב ביותר לשימוש במערכת מיצוב גלקטית. בפרט, תת-סוג של אלה המכונים פולסארים אלפיות השנייה הם אידיאליים. בהיותם מבוגרים יותר מרוב הפולסארים, יש להם שדות מגנטיים חלשים, כלומר הם לוקחים זמן רב להאט את קצב הסיבוב שלהם - מועיל שכן פולסרים ממוגנטים מאוד יכולים לפעמים לשנות את מהירות הסיבוב שלהם ללא אזהרה.
עם אינספור פולסרים לבחירה, השאלה פונה כיצד תוכלו לצייד את החללית שלכם כדי לעקוב אחריהן. קל ביותר לאתר פולסרים בצילומי רנטגן או גלי רדיו, כך שיש אפשרות לבחור באיזו מידה עדיף להשתמש. בעיקרו של דבר, הכל מתגלה כשאלה עד כמה החללית שלך גדולה.
עדיף להשתמש בכלי רכב קטנים יותר, הדומים יותר לחלליות מודרניות, באמצעות צילומי רנטגן למעקב אחר פולסרים. מראות רנטגן, כמו אלה המשמשות בטלסקופי חלל מסוימים המקיפים מסביב הן קומפקטיות וקלות משקל, כלומר ניתן להוסיף כמה למערכת ניווט מבלי להגדיל את המסה הכוללת של כלי השיט כל כך הרבה. יתכן שיש להם החיסרון הקטין בכך שהם עלולים להיפגע בקלות על ידי מקור רנטגן שהוא בהיר מדי, זו לא תהיה בעיה אלא בנסיבות מצערות.
מצד שני, אם אתה טייס ספינת חלל גדולה בין כוכבי לכת או אפילו כוכבים, סביר להניח שעדיף להשתמש בגלי רדיו. בתדרי רדיו אנו יודעים הרבה יותר על אופן פעולתם של פולסרים, כמו גם היכולת למדוד אותם בדרגה גבוהה יותר של דיוק. החיסרון היחיד שיש הוא שטלסקופי הרדיו שתצטרך להתקין בספינה שלך ידרשו שטח של לפחות 150 מ"ר. אבל אם במקרה טסת ספינת כוכבים, גודל כזה כנראה לא היה משנה הרבה.
מעניין לזכור את הדרך בה אסטרונומים משתמשים לעתים קרובות באנלוגיה של פולסרים שהם "כמו מגדלורים" כשהם מסבירים מדוע הם נראים דופקים. אם יום אחד נמצא את עצמנו משתמשים בהם ככלי עזר ניווט בפועל, אנלוגיה זו עשויה לקבל משמעות חדשה לגמרי!
משתמשים כאן בתמונות באישור חביב מאת אדריאן מאן מאינטרסטאראר איקרוס, שהגלריה המלאה שלו ניתנת לצפייה באינטרנט ב bisbos.com
