بيئة، الموسوعة البيئية

الارض والفضاء أبحاث علمية كيفية استخدام بولسار إلى البحث ستاربكس
الارض والفضاء أبحاث علمية كيفية استخدام بولسار إلى البحث ستاربكس

كيفية استخدام بولسار إلى البحث ستاربكس

تقييم المستخدم: / 0
ضعيفجيد 

إذا أعجبك هذه المقالة، نرجو منك التصويت لها

هل استخدام نظام تحديد المواقع الكونية يتقطع نجوم، وليس قمرا صناعيا كما المنارات السماوية.

لفريق دعم المعلومات الجغرافية

* النجوم النابضة هي نجوم النيوترون السريعة الغزل انبعاث البقول العادية جدا من موجات الراديو.
* الأقمار الصناعية العالمية لتحديد المواقع تتطلب تصحيحات يومية، لا البرامج الإذاعية الطبيعية من النجوم النابضة.
* يمكن أن النجم المشع لتحديد المواقع يساعد المركبة الفضائية التنقل في جميع أنحاء الكون من دون أي مساعدة من الأرض.


العثور على متجرك القهوة المفضلة في المدينة غير معروف، والحصول على الاتجاهات عبر الأقمار الصناعية تعمل مثل السحر. ولكن هذه التكنولوجيا لا تحصل من الأرض إلى كوكب المشتري.

حتى المنظرين اقترحوا نوعا جديدا من نظام تحديد المواقع على أساس نجوم امض بدلا من الأقمار الصناعية. التغيرات الصغيرة عن طريق استقبال الراديو من النجوم النابضة ، النجوم التي تنبعث من الإشعاع كالساعة ، مركبة فضائية فوق الغلاف الجوي يمكن معرفة مكانها في الفضاء.

وخلافا للنظام العالمي لتحديد المواقع من الأقمار الصناعية المستخدمة في السيارات والهواتف الذكية، فإن نظام تحديد المواقع نبض البشر لا تحتاج إلى إجراء التصحيحات اليومية.

"هل يمكن أن يكون على متن مركبة فضاء وقد تكون قادرا على التنقل من دون أي مساعدة من الأرض" ، ويقول انجيلو Tartaglia ، وهو فيزيائي في جامعة البوليتكنيك في تورينو في ايطاليا.

على الرغم من أن نظام الملاحة الذي اقترحه Tartaglia وزملاؤه هو مجرد دليل على مفهوم ونظام تحديد المواقع مثل قيد الإنشاء في أوروبا يسمى غاليليو يمكن تنفيذ الأفكار في غضون عشر سنوات ، كما يقول.

المبدأ الكامن وراء المواقع بولسار لا يختلف كثيرا عن نظام تحديد المواقع العادية. المتلقي لتحديد المواقع في السيارة أو الهاتف يتلقى الإشارات اللاسلكية من الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض.

تتم مزامنة الاقمار مع الساعات الذرية إلى إشارات تنبعث في وقت واحد. لأن الأقمار الصناعية كلها مسافات مختلفة من المتلقي ، كل رسالة تصل إلى الجهاز في وقت مختلف. من هذه الاختلافات الوقت ، جهاز تحديد المواقع يستنتج المسافة إلى كل الأقمار الصناعية ، وبالتالي يمكن حساب موقفه.

ويمكن للمستهلك أفضل أجهزة تحديد الموقع في حدود المتر في ظل ظروف مثالية ، ولكن المباني الشاهقة أو تدخل أخرى يمكن أن يلقي أجبرتها على الفرار من 10 حتي 20 متر أو أكثر.

لأن الأقمار الصناعية تتحرك سريعا جدا (مدار الأرض مرتين كل يوم) ، يجب النظر في نظرية أينشتاين النسبية الخاصة. النسبية يتطلب ساعات على متن القراد أبطأ من تلك التي على الأرض.

بعد دقيقتين ، والساعات الساتل بالفعل متزامنة مع الساعات الأرض. يحيل الوقت الصحيح على كل الأقمار الصناعية هو عمل روتيني مستمر عن وزارة الدفاع ، الذي يحدد في الوقت الحقيقي من فرقة من الساعات على الأرض.

ويمكن استخدام التغيرات الصغيرة النجم النابض العادية كي يخبروا عن الوقت تماما مثل الاشارات الواردة من الأقمار الصناعية لتحديد المواقع. ولكن الرياضيات في النظام الجديد القائم على حسابات بولسار بالفعل لالنسبية ، حتى تلك التصحيحات ليست ضرورية.

النجوم النابضة ، وبقايا كثيفة من النجوم المتفجرة التي تكنس الحزمة من الإشعاع من أقطاب بهم ، خدمة الساعات جيدة حقا ، في بعض الحالات مقارنة الساعات الذرية. بالاضافة الى ذلك ، النجم النابض لا يتحرك كثيرا بالنسبة إلى الأرض في الوقت بين البقول لها ، والمسافة التي لا تتحرك على مدى عدة أشهر قابلة للتنبؤ بها.

بدلا من تتبع النجوم النابضة الحقيقية، والمنتخب الايطالي لمحاكاة نظام الملاحة المقترحة على أجهزة الكمبيوتر باستخدام البرامج التي يقلد إشارات بولسار كما لو كانت تلقيها في مرصد في استراليا.

وسجل الباحثون هذه البقول وهمية كل 10 ثواني لمدة ثلاثة أيام. أرسلت استنتاج المسافة بين النجوم النابضة ومرصد ، وفريق تعقب مسار المرصد على سطح الأرض الغزل الى دقة النانوسيكند عدة ، أو ما يعادل عدة مئات من الامتار ، وفريق التي أعلن عنها في ورقة في arXiv.org على 30 أكتوبر.

النجوم النابضة هي مصادر ضعيفة للغاية، ومع ذلك، كشفها يتطلب عادة تلسكوب لاسلكي كبير -- حمولة ثقيلة لمركبة فضائية. لذلك يقترح الباحثون إلى إيجاد مصادر خاصة بهم يتقطع الإشعاع عن طريق زرع مشرق بواعث موجات الراديو على الأجرام السماوية مثل المريخ والقمر أو حتى الكويكبات.

ما لا يقل عن أربعة مصادر أن تكون واضحة في وقت لتحديد موقف في الأبعاد الثلاثة للفضاء والبعد واحد من الزمن. بما في ذلك واحد فقط بولسار ولا سيما الإذاعة مشرق خارج الطائرة للنظام الشمسي سيكون مثاليا لأنها ستكون قمة رباعي الاسطح ، وهو التكوين الذي من شأنه أن يجعل الحسابات أكثر دقة ، Tartaglia يقول.

أو ، هل يمكن أن نبحث عن النجوم النابضة التي تنبعث منها الأشعة السينية ، إشارة أكثر إشراقا. الأشعة السينية أيضا هوائيات أصغر وأخف وزنا ، كما يقول الفيزيائي ريتشارد Matzner في جامعة تكساس في أوستن. تلك هي العائق المفرطة إلى الإلكترونات المحيطة الأرض.

لكن يمكن لنظام تحديد المواقع للأشعة السينية على أساس تحديد كائن لمسافة 10 أمتار ، تحسنا على العداد - 100 أو نحو ذلك من دقة نظام الراديو بولسار.

فإما أن يكون النظام دقيقا بما يكفي لتتبع مركبة مسرعة في 19000 متر في الثانية الواحدة ، وأقصى سرعة المركبة الفضائية كاسيني الاستكشافي الذي تم التوصل إليه فتح سوستة الماضي الأرض في عام 1999 في طريقها الى زحل.

ومن السهل لحساب موقف القمر الصناعي على طول خط البصر عن طريق قياس دوبلر التحول -- تغيير تردد مع سرعة كائن -- ولكن من الصعب خلق صورة ثلاثية الأبعاد للمسار المركبة الفضائية، ويقول سكوت الفدية، وهو عالم فلك في الوطنية للإذاعة مرصد الفلك في شارلوتسفيل، فرجينيا ويمكن لنظام تتبع نبض هذه الأبعاد الثلاثة، والكشف عن حالة المركبة الفضائية والشرود عن مسارها.

قد نظم بولسار المستندة لا تكون دقيقة مثل نظام تحديد المواقع، ولكنها يمكن أن يكون هناك نظام لتحديد المواقع النسخ الاحتياطي إذا كان عنصر التحكم الأرضي للأقمار فشل.

قال "سيكون أفضل من لا شيء" ، يقول Matzner. "انها بوليصة تأمين."

إذا أعجبك هذه المقالة، نرجو منك التصويت لها

تاريخ آخر تحديث: الأحد, 26 شباط/فبراير 2012 16:13