Un GPS interplanetario usando las señales de los púlsares

Las naves espaciales podrían determinar su posición con un error inferior a 5 km, usando las señales de los púlsares de rayos X.

La navegación interplanetaria es un asunto complicado. El método habitual consiste en un sistema de rastreo desde estaciones terrestres que guían las naves mediante ondas de radio. Se trata de un proceso bastante exacto que produce un error de un metro escaso.

Orbita-Plutón

Eso está bien para la distancia radial pero, en cambio,  seguir la posición angular de una nave en el espacio, ya es un asunto mucho más difícil debido a la limitada resolución angular de las antenas de radio. En este caso, nuestra tecnología actual produce un error de 4 km por unidad astronómica de distancia entre la astronave y la Tierra. Eso quiere decir, que seguir una nave que viajara a una distancia como la de Plutón, ¡tendría un error de unos 200 Km!

Por suerte, Werner Becker del Instituto Max-Planck de Física Extraterrestre en Alemania está trabajando en un sistema autónomo de navegación espacial usando las señales de los púlsares. Según Becker, este sistema, produciría únicamente, un error de 5 Km en cualquier lugar del Sistema Solar.

Un púlsar es una estrella de neutrones que emite radiación periódica. Los púlsares poseen un intenso campo magnético que induce la emisión de estos pulsos de radiación electromagnética a intervalos regulares relacionados con el periodo de rotación del objeto.

pulsar3

Al parecer, la idea de usar púlsares en la navegación interplanetaria datan de hace bastantes décadas. Pero su desarrollo se ha visto limitado por nuestro conocimiento sobre ellos y la ausencia de una tecnología adecuada para detectarlos. Por suerte, la situación ha cambiado drásticamente estos últimos años.

Para empezar, el número de púlsares conocidos ha crecido significativamente. En estos momentos, los astrónomos tiene constancia de unos 2.000 púlsares y se espera que la siguiente generación de radiotelescopios revele, como mínimo, 10.000 más.

La idea básica de este sistema de navegación interplanetaria es, esencialmente, la misma que la de nuestros GPS usando satélites para moverse por la Tierra. Midiendo el tiempo de llegada de los pulsos de por lo menos tres púlsares diferentes y comparándolos con su hora de llegada prevista según los modelos, es posible determinar una posición en un espacio tridimensional.

pulsar_esquemaLa viabilidad de un sistema de este tipo depende de una serie de importantes factores prácticos, en gran medida determinados por la longitud de onda de la radiación del pulsar que el sistema de navegación está diseñado para detectar. Esto determina el tamaño la antena de recolección, el consumo de energía, el peso del sistema de navegación, y, por supuesto,  su costo. Becker ha calculado que para ondas de 21 cm, la nave debería cargar con una antena recolectora de 150 metros cuadrados.

Por ello dice Becker que sería mucho mejor usar púlsares emisores de rayos X, dado que la tecnología para enfocar y recolectar rayos X ha mejorado sensiblemente estos últimos años. De hecho, el uso de una antena colectora de rayos X significaría una reducción de 700 veces su peso.

Fuentes: archiv.org, MIT Technology Review

Acerca de noencuentroellitio

Friky compulsivo que juega a que, de mayor, quisiera ser escritor.
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