Sahneyi hayal edin: Çok uzak olmayan bir gelecek ve insanlık tüm güneş sistemimizde koloniler ve habitatlar inşa etmeye başladı. Bir sonraki büyük adımı bilinmeyene atmak için çalışıyoruz - aslında Güneş'in heliosferinin rahat korumasını bırakıp yıldızlararası uzaya giriyoruz. Bununla birlikte, bu gelecek gerçekleşmeden önce, bu konudaki tartışmalarda sıklıkla göz ardı edilen önemli bir şey vardır.
Navigasyon.
Tıpkı denizcilerin bir zamanlar denizde gezinmek için yıldızları kullandığı gibi, uzay yolcuları da yıldızları güneş sisteminde gezinmek için kullanabilirler. Ancak bu sefer kullanacağımız yıldızlar ölü olacaklar. Yaydığı tekrarlanan radyasyon darbeleri ile tanımlanan, pulsar olarak bilinen spesifik bir nötron yıldızı sınıfı. Yakın tarihli bir makaleye göre, hile pulsarları gezegenler arası ve hatta yıldızlar arası GPS şeklinde kullanmak olabilir.
Uzay aracı motorları hakkındaki teoriler ve fikirler çoktur. Icarus Interstellar gibi vakıflar, yeni tahrik sistemlerinin geliştirilmesini şiddetle savunuyor, VASIMR iticileri gibi bazı sistemler oldukça umut verici görünüyor. Bu arada, füzyon roketlerinin sadece 30 gün içinde Dünya'dan Mars'a gidiş-dönüş bir yolculukta yolcu alabilmesi bekleniyor.
Gezegenlerarası GPS
Ancak navigasyon da aynı derecede önemlidir. Sonuçta, alan zihin eriterek geniş ve çoğunlukla boş. Boşlukta kaybolma ihtimali açıkçası korkutucudur.
Şimdiye kadar, bu gerçekten bir sorun olmadı, özellikle de Mars'tan sadece küçük bir avuç zanaat gönderdiğimizden dolayı. Sonuç olarak, şu anda Dünya'daki uzay aracını takip etmek için dağınık bir teknik karmakarışıklığı kullanıyoruz - esasen planlanan yörüngelerine büyük ölçüde güvenirken onları teleskoplarla takip ediyoruz. Bu aynı zamanda dünyadaki enstrümanlarımız kadar doğrudur, yani bir zanaat daha da uzaklaştıkça, tam olarak nerede olduğu fikrimiz giderek daha az doğru hale gelir.
İzleyecek sadece birkaç el sanatımız olduğunda bu iyi ve iyidir, ancak uzay yolculuğu daha kolay ulaşılabilir hale geldiğinde ve insan yolcular dahil olduğunda, Dünyadaki her şeyi yönlendirmek gittikçe zorlaşmaya başlayacaktır. Bu, özellikle ev yıldızımızın sınırlarını terk etmeyi planlıyorsak - Voyager 2 şu anda 14 ışık saatinin üzerinde, yani Dünya merkezli şanzımanların ona ulaşması yarım günden fazla sürüyor.
Dünyamızda yörüngede yer alan GPS uyduları dizisi sayesinde Dünya'yı modern teknoloji ile dolaşmak oldukça basittir. Bu uydular sürekli olarak aracınızın gösterge tablosunda veya cebinizde bulunan GPS ünitesi tarafından alınan sinyalleri iletmektedir. Diğer tüm elektromanyetik yayınlarda olduğu gibi, bu sinyaller ışık hızında hareket eder ve bu da iletildikleri zaman ve alındıkları zaman arasında hafif bir gecikme sağlar. 4 veya daha fazla uydunun sinyallerini kullanarak ve bu gecikmeleri zamanlayarak, bir GPS ünitesi Dünya yüzeyindeki konumunuzu olağanüstü bir doğrulukla tespit edebilir.
Max Planck Enstitüsü'nde Werner Becker, Mike Bernhardt ve Axel Jessner tarafından önerilen pulsar navigasyon sistemi, pulsarların yaydığı darbeleri kullanarak çok benzer bir şekilde çalışıyor. Uzay aracınızın başlangıç konumunu ve hızını bilerek, bu darbeleri kaydederek ve Güneş'e sabit bir referans noktası olarak davranarak, güneş sistemi içindeki tam konumunuzu hesaplayabilirsiniz.
Güneş'in bu şekilde sabitlenmesi düşünüldüğünde, teknik olarak eylemsiz bir referans çerçevesi olarak adlandırılır ve Güneş'in galaksimizdeki hareketini telafi ederseniz, sistem Güneş sisteminden ayrılırken hala mükemmel çalışır! Tek ihtiyacınız olan en az 3 pulsar'ı (en doğru sonuçlar için ideal olarak 10) takip etmek ve konumunuzu şaşırtıcı bir doğrulukla tespit edebilirsiniz!
İlginç bir şekilde, pulsarları navigasyon fenerleri olarak kullanma fikri, özellikle Carl Sagan'ın Pioneer 10 ve 11 uzay problarına bağlı plaklar üzerindeki Dünya'nın konumunu göstermek için pulsarları kullanmasından çok sonra değil, 1974'e kadar uzanıyor. Daedalus Projesi daha önce inşa edilmiş olsaydı, burada açıklanandan farklı olmayan bir sistemle donatılmış olabilirdi.
Uzun mesafe için ambalaj
Becker ve meslektaşları, gökyüzünde görünen farklı pulsar tiplerine baktılar ve galaktik bir konumlandırma sistemi için kullanılacak en iyi tip olarak rotasyonla çalışan pulsarlar olarak bilinen bir tip seçtiler. Özellikle, milisaniye pulsar olarak bilinen bunların bir alt tipi idealdir. Çoğu pulsardan daha yaşlı oldukları için zayıf manyetik alanlara sahiptirler, yani spin hızlarını yavaşlatmak uzun zaman alırlar - güçlü bir şekilde mıknatıslanmış pulsarlar bazen uyarı yapmadan dönüş hızlarını değiştirebildiklerinden yardımcı olur.
Aralarından seçim yapabileceğiniz sayısız pulsar ile soru, uzay aracınızı onları izlemek için nasıl donatabileceğinize dönüyor. Pulsarlar ya x-ışınları ya da radyo dalgaları ile tespit edilmesi en kolay yöntemdir, bu nedenle hangisinin daha iyi kullanılabileceği konusunda küçük bir seçenek vardır. Aslında, uzay aracınızın ne kadar büyük olduğu sorusu ortaya çıkıyor.
Modern uzay aracına daha yakın olan daha küçük araçlar, pulsarları izlemek için röntgen kullanmaktan daha iyi olurdu. X-ışını aynaları, belirli yörüngesel uzay teleskoplarında kullanılanlar gibi kompakt ve hafiftir, yani geminin genel kütlesini çok fazla arttırmadan bir navigasyon sistemi için birkaçının eklenebileceği anlamına gelir. Çok parlak olan bir röntgen kaynağından kolayca zarar görebilecekleri küçük dezavantajlara sahip olabilirler, bu, bazı talihsiz durumlar dışında bir sorun olmaz.
Öte yandan, gezegenler ve hatta yıldızlar arasında büyük bir uzay gemisini pilotluk yapıyorsanız, radyo dalgalarını kullanmak daha iyi olurdu. Radyo frekanslarında, pulsarların çalışma şekli hakkında daha fazla şey biliyoruz ve bunları daha yüksek bir doğrulukla ölçebiliyoruz. Tek dezavantajı, geminize kurmanız gereken radyo teleskoplarının en az 150 m²'lik bir alan gerektirmesidir. Ama sonra, eğer bir yıldız gemisi uçuyorsanız, bu tür bir boyut muhtemelen çok fazla fark yaratmazdı.
Gökbilimcilerin neden nabız gibi göründüklerini açıklarken pulsarların benzerini “deniz feneri gibi” analojisini sık sık nasıl kullandıklarını akılda tutmak ilginçtir. Bir gün kendimizi gerçek navigasyon yardımcıları olarak kullandığımızı görürsek, bu benzetme yepyeni bir anlam kazanabilir!
Görüntüler burada, tüm galeri bisbos.com'da çevrimiçi olarak görüntülenebilen Icarus Interstellar'dan Adrian Mann'ın nazik izniyle kullanılmaktadır.
