NASA
A NASA inventou um novo tipo de sistema de navegação autônomo que poderia levar uma nave espacial feita por humanos a conquistar o Sistema Solar (e chegar ainda mais longe), ao usar pulsares como estrelas-guia.
Chama-se Explorador de Estação para Tecnologia de Sincronização e Navegação de Raios-X, ou SEXTANT, (nomeado de acordo com um instrumento de navegação náutico do século XVIII) e utiliza tecnologia raio-X para ver pulsares de milissegundos, usando-os da mesma forma que o GPS utiliza satélites.
“Esta demonstração é um avanço para uma exploração espacial profunda no futuro”, disse o diretor de projeto Jason Mitchel da Centro Espacial Goddard da NASA. “Como os primeiros a mostrar a navegação raio-X completamente autônoma e em tempo real no espaço, estamos liderando este campo”.
Os pulsares são estrelas de nêutrons altamente magnetizadas e de rotação rápida – o resultado de o núcleo de uma estrela maciça a colapsar e subsequentemente explodir.
Quando rodam, estas estrelas emitem radiação eletromagnética. Além disso, são extraordinariamente regulares – no caso de alguns pulsares de milissegundos, que conseguem girar centenas de vezes em um segundo, sua regularidade consegue rivalizar com os relógios atômicos.
Foi isto que levou à ideia por trás do SEXTANT. Como estes pulsares são tão regulares, e como têm posições fixas no cosmos, podem ser usadas da mesma forma que um sistema de posicionamento global usa relógios atômicos.
O SEXTANT funciona como um receptor GPS, que recebe sinais de pelo menos três satélites GPS, todos equipados com relógios atômicos. O receptor mede o atraso de tempo de cada satélite e o converte em coordenadas espaciais.
A radiação eletromagnética a radiar dos pulsares é mais visível no espectro raio-X, razão pela qual os engenheiros da NASA escolheram empregar a detecção raio-X no SEXTANT.
Para isso, usaram um observatório do tamanho de uma máquina de lavar roupa anexado à Estação Espacial Internacional (EEI). Chamado Explorador de Composição Interior de Estrelas de Nêutrons, ou NICER, contém 52 telescópios raio-X e detectores de derivação de silício para estudar estrelas de neutrões, incluindo pulsares.
Os cientistas dirigiram o NICER para travar quatro pulsares, J0218+4232, B1821-24, J0030+0451, e J0437-4715 – pulsares tão precisos que seus pulsos podem ser precisamente previstos pelos próximos anos.
Durante dois dias, o NICER tirou 78 medidas desses pulsares, que eram alimentados pelo SEXTANT. Este era depois utilizado para calcular a posição do NICER na órbita em volta da Terra na EEI.
A informação foi depois comparada com os dados GPS com o objetivo de localizar o NICER em um raio de 16 quilômetros. Em oito horas, o sistema calculou a posição do NICER e permaneceu abaixo do limite de 16 quilômetros para o resto da experiência.
“Isto foi muito mais rápido do que as duas semanas que tínhamos previsto para a experiência”, disse o arquiteto do sistema SEXTANT, Luke Winternitz. “Tivemos indicações de que nosso sistema poderia funcionar, mas a experiência do fim de semana demonstrou finalmente a habilidade do sistema para funcionar de forma autônoma.
Pode ainda demorar alguns anos para que a tecnologia seja desenvolvida para um sistema de navegação adequado para o espaço profundo, mas o conceito foi aprovado.
Agora, a equipe vai arregaçar as mangas para torná-lo mais sofisticado. Os cientistas vão atualizar e ajustar o software em preparação para outra experiência já no segundo semestre de 2018. A equipe espera também reduzir os requisitos de tamanho, peso e energia do hardware.
Eventualmente, o SEXTANT poderia ser usado para calcular a localização de satélites planetários longe da gama de satélites de GPS terrestres e auxiliar em missões de voo espacial humano.
Ciberia // ZAP
