โดย Paul Sutter เผยแพร่เมื่อ 01 มิถุนายน 2021An illustration of the Voyager 1 spacecraft, which is traveling through interstellar space.ภาพของศิลปินที่ถ่ายทอดการสอบสวน Voyager ที่เข้าสู่อวกาศระหว่างดวงดาว (เครดิตภาพ: นาซ่า/JPL)พื้นที่ใหญ่ — ใหญ่มาก และถ้าคุณต้องการที่จะประสบความสําเร็จในการนําทางความลึกระหว่างดวงดาว ของกาแลคซีทางช้างเผือกของเรา คุณจะต้องมีระบบที่เชื่อถือได้บางอย่าง ข้อเสนอใหม่พยายามที่จะทําให้วิธีการง่ายที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้:
ใช้คู่ของดาวเพื่อให้กรอบอ้างอิงกาแลคซี
ภายในระบบสุริยะของเรายานอวกาศอวกาศอวกาศอาศัยระบบบนโลกสําหรับการนําทาง เมื่อเราส่งสัญญาณวิทยุไปยังยานอวกาศและมันตอบกลับเราสามารถใช้เวลาล่าช้าของการตอบกลับเพื่อคํานวณระยะทาง นอกจากนี้เรายังสามารถตรวจสอบยานอวกาศบนท้องฟ้าและโดยการรวมข้อมูลทั้งหมดนั้น (ตําแหน่งบนท้องฟ้าและระยะทางจากโลก) เราสามารถระบุตําแหน่งของยานอวกาศในระบบสุริยะและให้ข้อมูลนั้นกับยานอวกาศเอง
แกลเลอรี่: วิสัยทัศน์ของการเดินทางระหว่างดวงดาวนอกจากนี้เรายังสามารถใช้การเปลี่ยน Doppler ของคลื่นวิทยุเหล่านั้นเพื่อประมาณความเร็วที่ยานอวกาศกําลังเคลื่อนที่ออกไปจากโลก ด้วยการใช้อาหารที่กระจัดกระจายไปทั่วโลกของเราเราสามารถวัดความล่าช้าจากสัญญาณของยานอวกาศถึงจานหนึ่งเมื่อเทียบกับอีกจานหนึ่ง เมื่อเรารวมข้อมูลนั้นเข้ากับข้อมูลตําแหน่งเรามีล็อคหกมิติที่สมบูรณ์บนยานอวกาศ: สามมิติของตําแหน่งและสามมิติของความเร็ววิธีนี้อาศัยเครือข่ายของระบบเรดาร์ภาคพื้นดินทั้งหมดอยู่ในการสื่อสารอย่างต่อเนื่องกับยานอวกาศ เทคนิคนี้ใช้ได้กับยานอวกาศภายในระบบสุริยะ และแทบจะไม่ได้โพรบ Voyager คู่ของนาซ่าแต่ภารกิจระหว่างดวงดาวใด ๆ จะต้องมีวิธีการใหม่: พวกเขาจะต้องนําทางได้อย่างอิสระ โดยหลักการแล้วยานอวกาศเหล่านี้สามารถใช้ระบบออนบอร์ดเช่นนาฬิกาและไจโรสโคป แต่ภารกิจระหว่างดวงดาวจะมีอายุการใช้งานนานหลายสิบปีอย่างน้อยที่สุดและข้อผิดพลาดเล็ก ๆ น้อย ๆ และความไม่แน่นอนในระบบออนบอร์ดเหล่านั้นจะทําให้ยานอวกาศเหล่านั้นหลงทางอย่างไม่ต้องสงสัย
นอกจากนี้ยังมีตัวเลือกในการใช้พัลซาร์วัตถุหมุนที่ดูเหมือนจะกะพริบหรือเต้นเป็นจังหวะเป็นระยะ ๆ
เนื่องจากพัลซาร์แต่ละตัวมีช่วงเวลาการหมุนที่ไม่ซ้ํากันวัตถุเหล่านี้จึงสามารถใช้เป็นสัญญาณที่เชื่อถือได้สําหรับภารกิจอวกาศลึก แต่สิ่งนี้ทํางานภายในฟองอากาศที่ค่อนข้างเล็กใกล้กับระบบสุริยะของเราเพราะการวัดระยะเวลาการหมุนสามารถปนเปื้อนจากฝุ่นระหว่างดวงดาวและเมื่อคุณสูญเสียการติดตามว่าพัลซาร์ตัวไหนดาวดวงที่สองทางขวา ดังนั้นยานอวกาศระหว่างดวงดาวจึงต้องการวิธีการที่ง่ายและเชื่อถือได้ในการประมาณตําแหน่งของพวกเขาภายในกาแลคซี กระดาษใหม่ที่โพสต์เมื่อเร็ว ๆ นี้ไปยังเซิร์ฟเวอร์ preprint arXiv.org เสนอวิธีแก้ปัญหาดังกล่าว: ดาวเอง
เทคนิคนี้ขึ้นอยู่กับแนวคิดที่เก่าแก่มาก: parallax หากคุณติดนิ้วของคุณต่อหน้าจมูกและสลับหลับตานิ้วของคุณจะปรากฏกระดิก การเปลี่ยนแปลงในตําแหน่งที่ชัดเจนมาจากมุมมองใหม่เมื่อคุณเปลี่ยนจากตาเป็นตา หากคุณทําแบบฝึกหัดเดียวกันในขณะที่มองไปที่วัตถุที่อยู่ห่างไกลวัตถุนั้นจะปรากฏกระดิกน้อยลงมากมันผ่านพารัลแลกซ์ ที่นักวิทยาศาสตร์สามารถวัดระยะทางไปยังดาวฤกษ์ได้ก่อน และมันผ่านพารัลแลกซ์ ที่ยานอวกาศที่เดินอยู่ไกลจากบ้าน ก่อนที่จะเปิดตัวเราโหลดยานอวกาศด้วยแผนที่ที่ถูกต้องของดาวที่รู้จักกันทั้งหมดในบริเวณใกล้เคียงกาแลคซีของเรา จากนั้นเมื่อยานวิ่งเร็วออกจากระบบสุริยะมันจะวัดระยะห่างสัมพัทธ์ระหว่างดาวหลายคู่ เมื่อมันเคลื่อนที่ดาวที่อยู่ใกล้กับยานอวกาศดูเหมือนจะเปลี่ยนไปอย่างมีนัยสําคัญในขณะที่ดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลมากขึ้นยังคงค่อนข้างคงที่
โดยการวัดดาวหลายคู่และเปรียบเทียบการวัดกับแคตตาล็อกบนโลกเดิมยานอวกาศสามารถคิดออกว่าดาวฤกษ์ใดและอยู่ห่างจากดาวฤกษ์เหล่านั้นเพียงใดทําให้ยานอวกาศมีตําแหน่ง 3 มิติที่ถูกต้องในกาแลคซีลักษณะพิเศษสัมพัทธ์ การได้รับความเร็วของยานอวกาศนั้นยุ่งยากกว่าเล็กน้อยและมันขึ้นอยู่กับความแปลกประหลาดของความสัมพันธ์พิเศษ เนื่องจากความจํากัดของความเร็วของแสงถ้าคุณเคลื่อนที่เร็วพอวัตถุอาจปรากฏอยู่ในตําแหน่งที่แตกต่างจากที่เป็นจริง โดยเฉพาะอย่างยิ่งตําแหน่งของวัตถุจะปรากฏเป็นไปในทิศทางของการเคลื่อนไหวของคุณ ผลที่เรียกว่าความคลาดเคลื่อนและวัดได้จากโลก: เมื่อดาวเคราะห์ของเราโคจรรอบดวงอาทิตย์ดาวฤกษ์ดูเหมือนจะแกว่งไปมาบนท้องฟ้าเบา ๆ
ตราบใดที่ยานอวกาศเคลื่อนที่เร็วพอ (และถ้าเราต้องการภารกิจระหว่างดวงดาวที่มีอายุการใช้งานหลายสิบปีไม่ใช่พันปีก็จะต้อง) ระบบออนบอร์ดจะสามารถวัดความคลาดเคลื่อนนี้ได้ โดยสังเกตว่าดาวฤกษ์ใดถูกเลื่อนออกจากตําแหน่งที่คาดหวังและโดยเท่าใดยานอวกาศสามารถทํางานออกความเร็ว 3 มิติถ่ายด้วยการวัดพารัลแลกซ์ยานอวกาศสามารถกู้คืนพิกัดหกมิติที่สมบูรณ์ภายในกาแลคซี มันรู้ว่ามันอยู่ที่ไหน และมันจะไปที่ไหนเทคนิคนี้แม่นยําแค่ไหน? ตามรายงานถ้ายานอวกาศสามารถวัดตําแหน่งของดาวฤกษ์เพียง 20 ดวงให้อยู่ภายใน 1 อาร์ควินาทีของความแม่นยํา (ส่วนโค้งที่สองคือ 1/60 ของนาทีส่วนโค้งซึ่งตัวเองเป็น 1/60 ขององศา) ก็สามารถกําหนดตําแหน่งของมันภายในกาแลคซีเพื่อความแม่นยําของ 3 หน่วยดาราศาสตร์ (AU) และความเร็วของมันภายใน 2 กิโลเมตรต่อวินาที (1.2 ไมล์ต่อวินาที) หนึ่ง AU
credit : commercialestimators.com, congresoperfilacion.com, cruisersmotorcycles.com, cubmasterchris.com, ediscoveryreporters.com, emergencyflashlightnow.com,expatdailynewssouthamerica.com, experienceporto.com, faithresourcecenter.com, familyatyourfingertips.com
