Di Luar Angkasa, Astronot Akan Menggunakan Navigasi Surgawi Seperti Columbus dan Drake

Otomatis atau tidak, pesawat, kapal, dan mobil saat ini sangat tergantung pada sistem berbasis satelit, seperti GPS, untuk berkeliling. Sistem ini sangat masuk akal untuk pergerakan Bumi: Triangulasi memungkinkan setiap tiga satelit untuk menentukan lokasi di tanah dengan kecepatan dan akurasi yang mengesankan. Karena teknologi ini telah diadopsi secara universal, mudah untuk menganggap navigasi sebagai masalah yang sudah dipecahkan umat manusia. Ini benar-benar di Bumi dan benar-benar salah di ruang angkasa, tempat GPS pasti tidak berfungsi. Jadi, bagaimana tepatnya kita mengarahkan kapal ke tujuan tertentu di ruang angkasa? Katakan saja kita akan mencuri halaman dari buku Christopher Columbus - yang tentang navigasi selestial, bukan pembunuhan massal.

NASA telah mengembangkan berbagai alat untuk memungkinkannya mengarahkan penyelidikan dan memahami lokasi mereka sehubungan dengan Bumi dan landmark ruang angkasa lainnya. Itu Cakrawala Baru pesawat ruang angkasa, misalnya, bergantung pada Deep Space Network dari agensi tersebut, sistem telekomunikasi terbesar dan paling sensitif di dunia. DSN pada dasarnya adalah serangkaian tiga fasilitas di California, Spanyol, dan Australia. Setiap fasilitas memiliki antena radio raksasa yang memfasilitasi komunikasi melintasi jarak yang sangat besar di luar angkasa. Gabungan, mereka memungkinkan alat seperti Cakrawala Baru untuk tetap terhubung dengan kontrol tanah bahkan pada jarak 1,4 juta mil dari Bumi, jauh ke Sabuk Kuiper.

Tapi ada tangkapan. Ketika kita melangkah lebih jauh, sinyal radio akan menjadi mustahil untuk dideteksi dan fly-by-wire tidak akan berfungsi. Pertanyaannya, ketika kita mulai menjelajahi sistem bintang lain di galaksi, akan menjadi bagaimana mengarahkan kapal yang terputus dari Bumi. Bahkan jika kita dapat menyampaikan sinyal secara efektif, selalu ada kemungkinan - kemungkinan benar - dari pemadaman sistem. Bagaimana astronot atau robot luar angkasa bisa berorientasi tanpa koneksi Bumi?

Mereka harus melihat keluar jendela.

Dengan cara yang sama pelaut kuno menggunakan rasi bintang untuk menentukan arahnya, astronot masa depan yang bepergian ke dunia yang tidak dikenal akan menggunakan lokasi bintang-bintang tertentu di luar angkasa sebagai bantalan untuk tempat mereka berada. Dalam beberapa kasus, ini sebenarnya akan lebih mudah: Manusia yang menuju ke dunia tertentu yang mengorbit bintang tertentu akan memiliki titik referensi alami. Tapi itu tidak selalu mudah dan tidak pernah merupakan ide yang fantastis untuk hanya berorientasi pada satu titik, karena hubungan Anda dengan titik itu hanya memberi sedikit informasi tentang lokasi Anda di ruang angkasa. Inilah sebabnya para ilmuwan mengatakan penjelajah luar angkasa akan membutuhkan sistem yang lebih baik. Gagasan terbaik yang mereka miliki? Menggunakan pulsar sebagai pelampung sinyal.

Pulsar adalah bintang neutron yang berputar dan memancarkan sinar radiasi pada berbagai kecepatan. Mereka berdenyut begitu teratur sehingga masing-masing bertindak hampir seperti jam pada kecepatan skala milidetik mereka sendiri. Jadi idenya adalah untuk menciptakan sistem GPS tipe angkasa dalam dengan melacak lokasi pulsar berbeda berdasarkan laju denyut nadi yang berbeda, dan menyusun sistem navigasi di mana teleskop pada pesawat ruang angkasa dapat mengukur laju denyut dari benda-benda ini, dan menggunakan perangkat lunak khusus untuk memungkinkan pesawat ruang angkasa tahu persis di mana ia berada di ruang angkasa.

Idenya, singkatnya, adalah untuk menavigasi dan melalui bintang-bintang dengan mengasumsikan hubungan tetap antara mereka atau secara konsisten menghitung variabilitas.

Penting juga untuk dicatat bahwa Anda ingin memiliki titik referensi untuk tempat Anda memulai. Dan di masa depan, Bumi akan menjadi rujukan itu. Sayangnya, Bumi bukanlah bola energi terang yang mampu memancarkan cahaya melintasi jarak antarbintang. Jadi kita harus melihat ke properti lain untuk mengukur yang akan membuat Bumi mudah diikuti. Satu ide yang memiliki daya tarik adalah untuk menambah teknologi magnetometer ke titik di mana pesawat ruang angkasa yang jauh dapat "menemukan" Bumi melalui medan magnetnya.

Secara keseluruhan, pelajaran menavigasi perairan besar menggunakan bintang-bintang akan memainkan peran yang dihidupkan kembali dalam perjalanan ruang angkasa antarbintang. Saya pikir aman untuk mengatakan ada sesuatu yang sangat romantis tentang gagasan itu.