Navigasi pulsar: mengemudikan pesawat dengan bantuan bintang-bintang

Sebuah pesawat ruang angkasa dengan navigasi GPS pulsar integalaktik

Di masa lalu, kapten mengarungi kapal mereka melintasi lautan dengan bantuan bintang-bintang. Asalkan langit tidak tertutup awan, ini adalah mode navigasi yang andal dan akurat. Saat ini, sebagian besar telah digantikan oleh GPS. Tapi bintang-bintang mungkin akan segera kembali dengan apa yang disebut navigasi pulsar.

Kami pertama kali membahas kemungkinantekan navigasi pada 2013. Untuk meninjau secara cepat, pulsar adalah bintang neutron yang berputar cepat yang memancarkan radiasi elektromagnetik dari kutub magnetnya. Karena kutub magnet tidak sejajar dengan sumbu rotasi, bundel menyapu ruang dengan setiap rotasi. Sekitar seribu pulsar menghantam bumi saat melakukannya. Ini menciptakan pulsa yang sangat stabil dengan periode antara 1,4 milidetik hingga 8,5 detik. Menurut Oktober 2014studi kelayakan dipimpin oleh Henk Hesselink dari National Aerospace Laboratory (NAL) di Amsterdam, sinyal yang diterima dari pulsar dan posisinya yang diketahui dapat digunakan untuk membuat alternatif untuk GPS. Para peneliti menyebutnya navigasi pulsar dan terutama mengembangkannya untuk pesawat terbang.

Karena tidak diperlukan satelit, navigasi pulsar dapat diandalkan dan relatif murah. Ribuan pulsar tersebar merata di langit. Sinyal pulsar dapat diterima setiap saat dan tidak terlalu dipengaruhi oleh cuaca. Meskipun sinyal dipengaruhi oleh kebisingan buatan manusia, mengganggu sinyal dengan sengaja itu sulit. Pulsar menggunakan rentang frekuensi yang jauh lebih luas daripada satelit GPS, sedangkan beberapa frekuensi yang digunakan satelit GPS dapat lebih mudah ditargetkan dan terganggu.



Sinyal dari pulsar yang berputar

Teknologi ini akan menjadi aplikasi praktis pertama dari teleskop radio. Namun, merancang antena untuk menerima sinyal merupakan sebuah tantangan. Sinyal pulsar lebih dari satu juta kali lebih lemah daripada sinyal GPS. Yang pertama mudah hilang dalam kebisingan latar belakang, atau dipengaruhi oleh perangkat telekomunikasi dan elektromagnetik kita sendiri, seperti gelombang mikro. Sampai saat ini, hanya teleskop radio besar yang dapat membedakan antara pulsa dan kebisingan. Teleskop ini menggunakan beberapa antena array bertahap untuk memonitor beberapa frekuensi sekaligus dalam arah tertentu.

Untuk mengatasi masalah ini, NAL telah mempertemukan konsorsium peneliti dari universitas dan laboratorium penelitian di Eropa, dengan latar belakang beragam yang meliputi bidang-bidang seperti dirgantara, elektronik, antena, dan pemrosesan sinyal. Tujuan mereka adalah untuk menerima sinyal pulsar dengan antena array bertahap yang lebih kecil dari satu sen. Mereka telah mencapai lokalisasi yang dapat dipercaya setelah memperbaiki struktur antena, pemrosesan sinyal, dan algoritme. Menggunakan pulsar dengan periode milidetik, konsorsium mampu mengambil sekitar seribu sampel per detik - memungkinkan mereka membedakan pulsar dengan andal dari kebisingan latar belakang.

Para peneliti berharap dapat segera menunjukkan bahwa navigasi dengan sinyal pulsar akan memberikan hasil yang lebih baik daripada menggunakan sinyal GPS. Proyek penelitian ini merupakan bagian dari Program Kerja European FP7 - Aeronautics and Air Transport (AAT).

Kembali pada bulan Maret, DARPA mengumumkan sedang mengembangkan bentuk Navigasi GPS tanpa menggunakan satelit juga, meski detail proyeknya kurang jelas.

Copyright © Seluruh Hak Cipta | 2007es.com