Usar los púlsares como balizas para un sistema de navegación cósmica similar al GPS

Un grupo de científicos del Laboratorio Nacional de Física (NPL) y la Universidad de Leicester, ambas instituciones en el Reino Unido, ha recibido el encargo de la Agencia Espacial Europea (ESA) de investigar la posibilidad de usar púlsares para un sistema de navegación cósmica que permita a naves espaciales orientarse durante viajes a gran distancia sin necesidad de depender del Control de Vuelo en la Tierra.

Las estrellas de neutrones, como su nombre indica, están compuestas principalmente de neutrones, el resultado de un colosal aplastamiento de materia por acción de la gravedad, y alcanzan densidades de más de un billón de veces la del plomo. Estos exóticos astros, sólo superados en densidad por los agujeros negros, son núcleos compactados de estrellas masivas que se quedaron sin combustible nuclear y se derrumbaron sobre sí mismas al sufrir una explosión en forma de supernova.

Un púlsar es una estrella de neutrones con una rapidísima rotación. El púlsar emite, desde sus polos magnéticos, ondas de radio, así como rayos X y rayos gamma. La desalineación de los polos magnéticos con el eje de rotación de la estrella de neutrones hace que los haces de radiación giren de igual modo que los focos de un faro marítimo, enviando pulsos de haces hacia los posibles observadores distantes. El período entre cada pulso se corresponde con la velocidad de rotación de la estrella de neutrones.

En algunos casos estos impulsos pueden ser muy regulares, haciéndolos fuentes adecuadas para la navegación utilizando una técnica similar al GPS.

Las conclusiones a las que se llegue en el estudio sobre esta fascinante posibilidad de usar púlsares como balizas de un sistema de navegación cósmica, pueden abrir la puerta hacia una revolución en la forma de orientación de las naves espaciales en las regiones del sistema solar más alejadas del Sol y en el espacio interestelar.

Actualmente, la navegación de las sondas espaciales se basa en transmisiones de radio entre la nave distante y una red de estaciones en la Tierra. Esto significa que la nave tiene que esperar una instrucción de la Tierra para guiarla a través del espacio y, a grandes distancias, esto puede tomar horas, días o incluso más. Este tiempo de retardo afecta a la capacidad de la nave para reaccionar con rapidez. Además, la infraestructura en la Tierra se vuelve más difícil y más cara cuanto mayor sea la lejanía de la nave, debido sobre todo al tamaño de las antenas de radio necesarias para las comunicaciones con el vehículo distante.

Valiéndose de detectores de rayos X instalados a bordo, una nave podría medir los tiempos de los pulsos procedentes de los púlsares para determinar la posición de la nave en el espacio y su movimiento.

La Universidad de Leicester utilizará su experiencia en astronomía de rayos X para el diseño del dispositivo, y el NPL desarrollará los algoritmos de sincronización y navegación para determinar la exactitud potencial de esta técnica. Por parte del NPL, el proyecto lo dirige Setnam Shemar.

La forma tradicional de navegación espacial, controlada desde la Tierra, sólo permite orientar con la debida seguridad a un número limitado de naves espaciales, dado que sólo se puede procesar un conjunto también limitado de datos al mismo tiempo. Si se da el caso de que dos naves deben efectuar maniobras críticas al mismo tiempo, puede surgir un problema.

De ser factible, la nueva técnica podría permitir que un mayor número de misiones espaciales complejas se ejecuten simultáneamente en el espacio profundo, puesto que las sondas espaciales serán capaces de orientarse por sí mismas.

Si esta singular técnica de navegación es viable y práctica, podría comenzar a ser usada dentro de no mucho tiempo para reducir los costos y limitaciones asociadas con la tecnología de control desde la Tierra, y más lejos en el futuro, podría permitir a los humanos navegar con precisión en el espacio interestelar.

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