COLUMBUS, Ohio - Luar angkasa bersinar dengan kabut terang sinar-X, datang dari mana-mana sekaligus. Tetapi mengintip dengan hati-hati ke dalam kabut itu, dan bintik-bintik yang pudar dan teratur menjadi terlihat. Ini adalah pulsar milidetik, bintang-bintang neutron seukuran kota berputar sangat cepat, dan menembakkan sinar-X ke alam semesta dengan keteraturan lebih dari jam atomik sekalipun. Dan NASA ingin menggunakannya untuk menavigasi probe dan kapal awak melalui ruang angkasa.
Sebuah teleskop yang dipasang di Stasiun Luar Angkasa Internasional (ISS), Explorer Komposisi Interior Bintang Neutron (NICER), telah digunakan untuk mengembangkan teknologi baru dengan aplikasi praktis jangka pendek: sistem penentuan posisi galaksi, kata ilmuwan NASA Zaven Arzoumanian kepada fisikawan. Minggu (15 April) pada pertemuan April di American Physical Society.
Dengan teknologi ini, "Anda bisa memasang jarum untuk masuk ke orbit di sekitar bulan dari planet yang jauh daripada melakukan flyby," kata Arzoumian kepada Live Science. Sistem penentuan posisi galaksi juga dapat memberikan "mundur, sehingga jika misi kru kehilangan kontak dengan Bumi, mereka masih memiliki sistem navigasi di kapal yang otonom."
Saat ini, jenis manuver yang perlu navigator untuk meletakkan probe di orbit di sekitar bulan yang jauh adalah mustahil. Dalam luasnya ruang luar, tidak mungkin untuk mengetahui lokasi kapal dengan cukup tepat untuk menyalakan mesin. Itu adalah bagian besar dari mengapa begitu banyak misi planet yang paling terkenal yang dikelola NASA - Voyager 1, Juno, dan New Horizons di antara mereka - adalah flybys, tempat pesawat ruang angkasa terbang dekat, tetapi baru saja melewati, benda-benda planet utama.
Mengandalkan Bumi untuk navigasi juga merupakan masalah bagi misi awak, kata Arzoumian. Jika sinyal itu, yang menghubungkan Bumi dan pesawat ruang angkasa yang jauh seperti benang panjang dan renggang, entah bagaimana hilang, para astronot akan kesulitan untuk menemukan jalan pulang dari Mars.
Inilah cara kerja sistem penentuan posisi galaksi
Sistem penentuan posisi galaksi akan sangat membantu memecahkan masalah itu, kata Arzoumian, meskipun dia mengingatkan dia lebih ahli pulsar daripada navigator. Dan itu akan bekerja banyak seperti Sistem Penentuan Posisi Global (GPS) pada ponsel cerdas Anda.
Ketika ponsel Anda mencoba menentukan posisinya di ruang angkasa, seperti yang dilaporkan Live Science sebelumnya, ia mendengarkan radio dengan detak yang tepat dari sinyal jam yang datang dari armada satelit GPS di orbit Bumi. GPS telepon kemudian menggunakan perbedaan di antara kutu-kutu itu untuk mengetahui jaraknya dari masing-masing satelit, dan menggunakan informasi itu untuk melakukan pelacakan lokasi di ruang angkasa sendiri.
GPS ponsel Anda bekerja dengan cepat, tetapi Arzoumian mengatakan sistem penentuan posisi galaksi akan bekerja lebih lambat - mengambil waktu yang dibutuhkan untuk melintasi ruang angkasa yang jauh. Ini akan menjadi teleskop X-ray putar kecil yang dipasang, yang akan terlihat sangat mirip dengan NICER yang besar dan tebal yang dilepas ke komponen minimum paling sederhana. Satu demi satu, itu akan menunjukkan setidaknya empat pulsar milidetik, mengatur waktu "sinar" sinar-X mereka seperti GPS kali kutu pada satelit. Tiga dari pulsar itu akan memberitahu pesawat ruang angkasa posisinya di ruang angkasa, sedangkan yang keempat akan mengkalibrasi jam internal untuk memastikan itu mengukur yang lain dengan benar.
Arzoumian mencatat bahwa konsep dasar di balik sistem penentuan posisi galaksi bukanlah hal baru. Golden Record yang terkenal yang dipasang di kedua wahana Voyager berisi peta pulsar yang menunjukkan alien mana pun yang suatu hari akan menemukannya kembali ke planet Bumi.
Tapi ini akan menjadi pertama kalinya manusia menggunakan pulsar untuk bernavigasi. Sudah, kata Arzoumian, timnya telah berhasil menggunakan NICER untuk melacak ISS melalui ruang angkasa.
Station Explorer untuk program X-Ray Timing and Navigation (SEXTANT), tim di belakang Sistem Penentuan Posisi Galactic, memiliki tujuan untuk melacak ISS dalam jarak 10 kilometer selama 10 minggu, kata Arzoumian.
"Apa yang dicapai demonstrasi pada bulan November lebih seperti 7 kilometer dalam dua hari," katanya.
Tujuan berikutnya untuk program ini adalah untuk melacak stasiun ke dalam jarak 3,9 km (3 km) katanya. Dia mengatakan bahwa pada akhirnya tim berharap untuk mendapatkan di bawah 0,6 mil presisi.
"Saya pikir kita bisa melampaui itu, tetapi saya tidak tahu seberapa jauh," katanya.
Dan itu semua ada di orbit rendah Bumi, katanya, dengan stasiun berputar di lingkaran liar yang tidak dapat diprediksi dan setengah langit terhalang oleh planet raksasa, yang meliputi berbagai pulsar setiap 45 menit. Di ruang yang dalam, dengan bidang pandang yang secara fungsional tidak terbatas dan di mana banyak hal bergerak dalam garis lurus yang dapat diprediksi, katanya, tugas itu akan jauh lebih mudah.
Sudah, kata Arzoumian, tim lain di NASA telah menyatakan minatnya untuk membangun sistem penentuan posisi galaksi ke dalam proyek mereka. Dia menolak mengatakan yang mana, tidak ingin berbicara untuk mereka. Tapi sepertinya kita mungkin melihat perangkat futuristik seperti itu beraksi dalam waktu dekat.
