Até agora, para vôos orbitais e vôos para os planetas do sistema solar em sistemas de navegação, sinais de referência de estações terrestres e orbitais foram utilizados. Esses sinais são gerados usando um relógio atômico, que garante alta precisão no cálculo da rota de ponto a ponto por centenas e bilhões de quilômetros. Mas tudo isso deixa de funcionar bem, assim que os navios se afastam significativamente dos faróis da Terra.
Bloco de telescópio de raios-X mais bonito a bordo da ISS contra o pano de fundo do painel solar (NASA)
Segundo a NASA, a Estação Espacial Internacional está testando com sucesso o sistema de navegação galáctico. A agência brinca que na abreviação GPS nem é preciso mudar nada. G (PS) é um sistema de posicionamento galáctico e período.
Um sistema chamado NICER (Interior Composition Explorer da estrela de nêutrons) foi implantado há vários anos e pela primeira vez mostrou sua capacidade de posicionamento “galáctico” em 2018. Este é um dispositivo bastante grande na forma de um telescópio de raios-x que é fixado na parte externa da ISS e é do tamanho de uma máquina de lavar. Os dados coletados pelo telescópio são processados pelo SEXTANT (Station Explorer para tecnologia de navegação e tempo de raios-X) e os dados obtidos e calculados formam a base do sistema de navegação galáctico XNAV. O que serve como sinal de referência para o GPS galáctico?
Durante décadas de observação, os cientistas descobriram que estrelas de nêutrons que permanecem após uma explosão de supernova emitem raios-x em uma região bastante estreita do espaço. Juntamente com a rotação rápida dessas estrelas, o efeito de ejeção na forma de um feixe estreito leva ao fato de que as estrelas de nêutrons funcionam como faróis. Além disso, algumas das estrelas de nêutrons observadas enviam explosões com um período cuja precisão (repetibilidade) não é pior que a precisão de um relógio atômico. Isso não é um sinal de referência para a navegação galáctica?
Esquema do “trabalho” de um farol de uma estrela de nêutrons
O sistema de navegação XNAV implantado no ISS reabastece a base de estrelas de nêutrons adequadas para a navegação no sistema solar e além. Estão em andamento trabalhos para implantar o XNAV para ajudar os astronautas em uma futura missão Artemis sem pouso na lua. Embora o principal obstáculo ao uso do XNAV na espaçonave seja o tamanho grande do sistema. Isso ocorre porque a potência dos raios-x é fraca e são necessários telescópios com área suficiente para capturar esses sinais de maneira confiável. Você pode evitar isso e criar sensores GPS galácticos em miniatura aumentando a duração da coleta de sinais, mas ainda há muito trabalho a fazer.