Снимки New Horizons позволяют впервые протестировать межзвездную навигацию

Наблюдая за смещением звезд на фотографиях, полученных с зонда New Horizons, астрономы вычислили его положение в галактике — метод, который может быть полезен для межзвездных миссий.

Вылетая из нашей солнечной системы, космический аппарат NASA New Horizons находится так далеко от Земли, что звезды в Млечном Пути кажутся в заметно иных положениях по сравнению с нашим собственным видом. Астрономы теперь использовали это изменение перспективы, чтобы вычислить положение зонда в галактике, в первом в истории примере межзвездной навигации.

New Horizons был запущен в 2006 году, изначально для изучения Плутона, но с тех пор он прошел далеко за пределы этой точки, пробираясь сквозь пояс Койпера, огромную, широкую полосу камней и пыли в миллиардах миль от Солнца. Сейчас он движется со скоростью десятки тысяч километров в час.

Реклама

Если смотреть на ночное небо с Земли, звезды находятся так далеко, что кажется, что они не меняют своего положения при наблюдении из разных мест, если только у вас нет мощного телескопа. Но с точки зрения New Horizons наблюдается значительное изменение положения звезд из-за эффекта параллакса. Это было продемонстрировано в 2020 году, когда зонд передал на Землю фотографии двух соседних звезд, Проксимы Центавра и Вольфа 359.

Теперь Тод Лауэр из Национальной лаборатории оптических и инфракрасных астрономических исследований США в Аризоне и его коллеги использовали этот эффект для определения положения New Horizons. Они сделали это, сравнив фотографии зонда Проксима Центавра и Wolf 359 с измерениями космического телескопа Gaia, который создал самую подробную карту звезд в нашем Млечном Пути.

«У нас есть достаточно хорошая трехмерная карта галактики вокруг нас, чтобы вы могли узнать, где вы находитесь», — говорит Лауэр. «Это замечательная точность, с вашей собственной камерой [на борту космического корабля]».

Чтобы рассчитать положение космического корабля, он и его команда смотрели на положение звезд, как они появлялись с бортовой камеры New Horizons, проводя линию визирования назад от обеих звезд и вычисляя, где две линии были ближе всего. Затем они использовали точное положение обеих звезд из звездной карты Gaia, чтобы вычислить, где эта точка находилась по отношению к Солнечной системе.

Почти все космические аппараты вычисляют свои пеленги с точностью до десятков метров, используя Deep Space Network (DSN) NASA, набор радиопередатчиков на Земле, которые регулярно посылают сигналы в космос. Для сравнения, метод параллакса был гораздо менее точным, обнаружив New Horizons в сфере радиусом 60 миллионов километров, что составляет примерно половину расстояния между Землей и Солнцем.

«Мы не собираемся выводить из эксплуатации Deep Space Network — это всего лишь демонстрационное доказательство концепции», — говорит Лауэр. Однако с лучшей камерой и оборудованием они могли бы повысить точность до 100 раз, говорит он.

Использование этой технологии для межзвездной навигации может иметь преимущества по сравнению с DSN, поскольку она может давать более точные данные о местоположении по мере удаления космического корабля от Земли, а также может работать автономно, не дожидаясь радиосигнала из нашей Солнечной системы, говорит Массимилиано Василе из Университета Стратклайда, Великобритания.

«Если вы путешествуете к настоящей звезде, речь идет о световых годах», — говорит Василе. «Происходит следующее: ваш сигнал от Deep Space Network должен пройти весь путь туда и обратно, и он движется со скоростью света, так что на это уходят годы».

Однако, по словам Василе, ни одно агентство не планирует миссий, которые позволят ему отправиться в глубь межзвездного пространства, поэтому, по его словам, польза от этой конкретной технологии ограничена, пока она не будет реализована.

arXiv DOI: 10.48550/arXiv.2506.21666

Источник: www.newscientist.com