Для того, чтобы иметь возможность в будущем реализовать планы по исследованиям дальнего космоса, включая пилотируемый полет на Луну и высадку марсохода на поверхности Красной Планеты, китайское космическое агентство произвело запуск нового искусственного спутника. Этот 240-килограммовый космический аппарат X-ray Pulsar Navigation 1 (XPNAV 1) отличается от всех других космических аппаратов тем, что его навигационная система, при помощи которой аппарат определяет свое текущее местоположение в пространстве, направление и скорость движения, использует импульсные сигналы рентгеновского излучения, источниками которых являются пульсары, разбросанные по различным уголкам Вселенной.
Спутник XPNAV 1 был отправлен в космос на борту ракеты-носителя Long March 11, стартовавшей 10 ноября этого года с космодрома Центра запуска спутников Цзючуан (Jiuquan Satellite Launch Center). Этот аппарат является первым выведенным в космос аппаратом с рентгеновской навигационной системой. Подобная система, Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology (SEXTANT), появится на борту Международной космической станции (МКС) только в следующем году.
Навигационная система аппарата XPNAV 1 будет использовать принятые его двумя приемниками сигналы рентгеновских пульсаров, состоящих из двух звезд, одна из которых является чрезвычайно плотной и небольшой нейтронной звездой. Сильное магнитное поле нейтронной звезды тянет в свою сторону верхние слои материи с поверхности звезды-соседа. В результате этого, при определенной конфигурации орбит движения обоих звезд, в космосе образуется газовое облако. Проходя через это облако, нейтронная звезда взаимодействует с космическим газом и при этом вырабатывается импульс рентгеновского излучения, направленный в направлении оси вращения нейтронной звезды.
Среди всего многообразия пульсаров существуют пульсары, вырабатывающие импульсы с миллисекундными интервалами. Используя усредненное значение большого количества измерений периодов следования импульсов, и зная точное положение их источника, система космического аппарата может методом триангуляции вычислить местоположение аппарата в Солнечной системе с точностью около 3 километров, что является достаточно высокой для космоса точностью.
Главной задачей, которая будет решаться при помощи спутника XPNAV 1, станет поиск пульсаров, подходящих для использования их сигналов в качестве опорных точек навигационной системы. Ведь не все рентгеновские миллисекундные пульсары имеют необходимую стабильность, некоторые из них ускоряют или замедляют частоту следования импульсов в силу самых различных причин.
Если все пойдет согласно намеченным планам, то аппарат XPNAV 1 соберет необходимые данные, на основе которых будет создана база рентгеновских пульсаров. Затем, уже на основе этих данных аппарат станет вычислять свое местоположение и сверять это с данными, полученными при помощи более традиционных навигационных технологий. Предполагается, что через пять-десять лет, на которые рассчитана миссия аппарата XPNAV 1, в базе будут содержаться данные минимум о 26 пульсарах, которые будут иметь высокую стабильность их сигнала и обеспечивать требующуюся точность определения местоположения.
Источник:
