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Luz de pulsares pode servir como “farol” para a navegação no espaço

A luz emitida pelos pulsares pode ser utilizada para ajudar na navegação no cosmos, permitindo determinar a posição de naves espaciais sem a necessidade de instalações em solo. A ideia foi proposta por pesquisadores da University of Illinois, que desenvolveram um sistema de navegação autônoma.

Zach Putnam, professor da universidade, explica que os rastreadores estelares podem ser usados para determinar a direção para a qual uma nave está apontada. Por outro lado, para determinar a localização precisa dela, é necessário usar sinais de rádio transmitidos entre a espaçonave e a Terra. Além da demora, este processo exige infraestrutura que pode estar sobrecarregada com os dados de outras missões.

Já a navegação por raios X resolve todos estes problemas. “Esta pesquisa apresenta um sistema que encontra candidatos a possíveis localizações de espaçonaves sem a necessidade de informações prévias, para que a nave possa navegar autonomamente'', explicou. Segundo ele, o sistema poderia proporcionar autonomia e redundância para as naves, enquanto reduz a dependência dos sistemas em solo.

Os sinais emitidos pelos pulsares podem auxiliar espaçonaves a se deslocar pelo espaço (Imagem: Reprodução/NASA’s Goddard Space Flight Center)
Os sinais emitidos pelos pulsares podem auxiliar espaçonaves a se deslocar pelo espaço (Imagem: Reprodução/NASA’s Goddard Space Flight Center)

Os pulsares são formados pelos restos de estrelas de nêutrons colapsadas, capazes de completar de uma a centenas de rotações por segundo; conforme giram, eles emitem pulsos de luz de raios X a cada giro. Estes objetos podem servir como faróis guiando embarcações no mar. “Cada pulsar tem seu sinal característico, como se fosse uma impressão digital”, contou.

Como giram bem rápido, os sinais se repetem bastante. “Com os pulsares, embora exista um número infinito das possíveis localizações de espaçonaves, sabemos a distância destas localizações candidatas”, ressaltou Putnam. A ideia da equipe é determinar a posição da nave dentro de um domínio com diâmetro que vai a algumas unidades astronômicas (cada uma representa a distância entre a Terra e o Sol), como o tamanho da órbita de Júpiter.

Para isso, o graduando Kevin Lohan criou um algoritmo que combina as observações de vários pulsares para, assim, determinar todas as posições possíveis das naves. Depois, o algoritmo processa as intersecções candidatas em duas ou três dimensões, conforme necessário. “Usamos o algoritmo para estudar quais pulsares devemos observar para reduzir o número de localizações candidatas das naves em determinado domínio”, finalizou.

Os resultados mostraram que as observações de pulsares em períodos mais longos e pequenas separações angulares podem reduzir significativamente a quantidade de soluções candidatas nos domínios.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems.

Fonte: Canaltech

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