المنارات الكونية: يمكن أن تساعد النجوم النابضة رواد الفضاء المستقبليين على التنقل في الكون

عبر الجمعية الفلكية الملكية

كان استخدام النجوم والكواكب والأبراج النجمية في الملاحة ذا أهمية أساسية للبشرية لآلاف السنين. الآن مجموعة من العلماء في معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض في جارشينج بألمانيا طوروا تقنية جديدة باستخدام مجموعة خاصة من النجوم للتنقل ليس على الأرض ، ولكن في الرحلات عبر الكون. سيقدم عضو الفريق البروفيسور فيرنر بيكر أعمالهم في الاجتماع الوطني لعلم الفلك في مانشستر ، إنجلترا في 30 مارس 2012.

هل سألت نفسك يومًا كيف وجدت المركبة الفضائية Enterprise في المسلسل التلفزيوني Star Trek طريقها عبر أعماق الفضاء؟ قد تكون المنارات الكونية المسماة النجوم النابضة هي المفتاح لهذه الملاحة بين النجوم - ليس فقط في الخيال العلمي ولكن أيضًا في المستقبل القريب لرحلات الفضاء.

انطباع الفنان عن سفينة الفضاء Enterprise ، وهي تبحر في الفضاء السحيق باستخدام إشارات النجوم النابضة. رصيد الصورة: تجميع بواسطة MPE

عندما تصل النجوم التي تكون كتلتها أكبر بكثير من شمسنا إلى نهاية حياتها ، فإن زوالها النهائي يتميز بانفجار مستعر أعظم كبير يدمر معظم النجوم. لكن العديد منهم يتركون ورائهم بقايا مدمجة كثيفة بشكل لا يصدق تُعرف بالنجوم النيوترونية. تلك المكتشفة لها مجالات مغناطيسية قوية تركز الانبعاث في حزمتين عاليتي الاتجاه. يدور النجم النيوتروني بسرعة ، وإذا كانت الحزمة تشير في اتجاه الأرض ، فإننا نرى نبضة إشعاع على فترات منتظمة للغاية - ومن هنا جاء اسم النجم النابض.

يعمل البروفيسور بيكر وفريقه على تطوير تقنية ملاحة جديدة للمركبات الفضائية على أساس الانبعاث المنتظم لضوء الأشعة السينية من النجوم النابضة. تحتوي إشاراتها الدورية على استقرار توقيت مماثل للساعات الذرية وتوفر توقيعات زمنية مميزة يمكن استخدامها كمنارات ملاحة طبيعية ، على غرار استخدام الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) للملاحة على الأرض.

من خلال مقارنة أوقات وصول النبضات المقاسة على متن المركبة الفضائية الملاحية مع تلك المتوقعة في موقع مرجعي ، يمكن تحديد موقع المركبة الفضائية بدقة تبلغ بضعة كيلومترات ، في كل مكان في النظام الشمسي وما بعده.



انطباع الفنان عن الملاحة القائمة على النجوم النابضة في الفضاء السحيق. تُستخدم التوقيعات الزمنية المميزة للنجوم النيوترونية الممغنطة بقوة وسريعة الدوران ، والتي تسمى النجوم النابضة ، كمنارات ملاحة طبيعية لتحديد موقع وسرعة مركبة فضائية. الصورة مجاملة من وكالة الفضاء الأوروبية

في الوقت الحالي ، قد تستغرق أسرع مركبة فضائية آلاف السنين للسفر إلى أقرب نجم وأطول بكثير لاستكشاف مجرة ​​أوسع ، لذلك من غير المرجح أن نرى رحلات مثل هذه تحدث لعدة قرون. ومع ذلك ، يمكن استخدام نظام الملاحة المعتمد على النجوم النابضة في المستقبل القريب.

يعطي البروفيسور بيكر مثالين:

يمكن أن تعزز منارات الأشعة السينية هذه أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية GPS / Galileo الحالية وتوفر الملاحة المستقلة لمسبارات الفضاء بين الكواكب والبعثات المأهولة المستقبلية إلى المريخ.

بالنظر إلى المستقبل ، من المثير للغاية أن نعتقد أن لدينا الآن التكنولوجيا لرسم طريقنا إلى النجوم الأخرى ، وربما نكون قادرين على مساعدة أحفادنا في اتخاذ خطواتهم الأولى في الفضاء بين النجوم.