Elm və Kosmos
Geostasionar peyklərlə dərin kosmos zondlarının izlənməsi effektivliyi artırır
1
1
Süni İntellekt
Oxumaq vaxt alır?
Məqalələri dinləyə bilərsiz
Astronomiya sahəsində böyük məsafələr həm üstünlük, həm də çətinlik yarada bilər. Bu məsafələr, xüsusilə Günəş sisteminin uzaq hissələrində ölçmə nəticələrinə təsir edə biləcək yerləşdirmə qeyri-müəyyənliyi və daha güclü avadanlıq tələbi kimi problemləri ortaya çıxarır. Bununla belə, interferometriya adlanan xüsusi bir ölçmə növü üçün faydalı ola bilər. Bu texnika, uzaq məsafədə olan iki sistemin üçüncü bir sistemi dəqiq müəyyənləşdirmək üçün istifadə etdiyi prinsipə əsaslanır. GPS də bu prinsipdən istifadə edir.
Yeni bir araşdırma göstərir ki, bu texnikadan avtomobilləri izləmək əvəzinə dərin kosmos zondlarını izləmək üçün istifadə etmək mümkündür. Nəticələr göstərir ki, bu üsul ənənəvi metodlarla eyni dəqiqlik səviyyəsinə malikdir, lakin məlumatları ikiqat daha uzun müddət ərzində təqdim edə bilir. Bu araşdırma arXiv preprint serverində dərc edilib.
Bu sistemin açarı geostasionar orbitdə yerləşən peyklərin istifadəsidir. "Geostasionar Peyklərdən istifadə edərək Radiometrik Interferometriya ilə Dərin Kosmos Naviqasiyası" (RINGS) adlanan bu konsepsiya, ənənəvi olaraq Yerdə yerləşən Uzun Baza Xətti İnterferometrləri (VLBI) əvəzinə geostasionar orbitdəki peyklərdən istifadə edir. RINGS sistemi, Günəş sistemindəki dərin kosmos zondlarına dəqiq yerləşmə məlumatları təqdim edir.
RINGS-in ənənəvi VLBI-lərə nisbətən bir neçə üstünlüyü var. Geostasionar orbitdəki peyklər arasındakı məsafə Yerdəki VLBI-lərə nisbətən on dəfə daha böyükdür (80,000 km ilə müqayisədə 8,000 km). İnterferometrin baza stansiyaları arasındakı daha böyük məsafə daha dəqiq yerləşmə hesablamalarına imkan verir. Bundan əlavə, RINGS-in peykləri atmosfer təsirlərinə məruz qalmır, bu da siqnalların fazasını təhrif edə bilər. Ən böyük üstünlüklərindən biri isə RINGS-in 98% işləmə müddətinə malik olmasıdır. Halbuki, Yerdəki VLBI-lər Yer kürəsinin fırlanması səbəbindən səmadakı hər hansı bir mövqeyə görə yalnız 49.7% işləmə müddətinə malikdir.
Bununla belə, RINGS sisteminin bəzi çatışmazlıqları da var. Bunlardan biri, peyklərin hərəkəti ilə əlaqədar Doppler effekti və bu hərəkətin ölçmə sistemində yaratdığı çətinliklərdir. Yerdəki VLBI komponentləri bir-birinə nisbətən sabitdir, lakin kosmosda iki geostasionar peyk bir-birindən uzaqlaşa və ya yaxınlaşa bilər. Bu isə faza ölçmələrinin dəqiqliyinə təsir göstərir. Digər bir məsələ isə geostasionar peyklərdəki saatların sabitliyidir. Yerdəki VLBI baza stansiyalarında hidrogen maser adlanan yüksək dəqiqlikli saatlardan istifadə edilir. Lakin kosmosdakı peyklər adətən rubidium saatlarından istifadə edir. Bu saatlar hər 1000 saniyədə orta hesabla bir pikosaniyəlik bir sapmaya malikdir. Bu sapma uzun müddət ərzində ciddi fərqlərə səbəb ola bilər.
Ən çətin məsələlərdən biri isə geostasionar peyklərin mövqeyini dəqiq proqnozlaşdırmaqdır. Yerdəki VLBI baza stansiyalarının mövqeyi bir neçə santimetr dəqiqliklə məlumdur. Lakin geostasionar peyklərin mövqeyi yalnız 10-100 metr dəqiqliklə bilinir. Bu qeyri-müəyyənlik GPS kimi sistemlər üçün ciddi problem yaratmasa da, məsafələr astronomik vahidlərə (AU) çatdıqda bu qeyri-müəyyənlik artmağa başlayır.
Haifada yerləşən Technion universitetindən olan tədqiqatçılar bu qeyri-müəyyənliyi 0.5 metrə qədər azaltmağın mümkün olduğunu irəli sürürlər. Bu, böyük bir fərziyyədir, lakin fizika baxımından mümkündür və əlavə tədqiqatlar tələb edir. Nəticədə, RINGS-in dəqiqliyi Yerdəki VLBI sistemləri ilə eyni dərəcədədir, lakin bir qədər zəifdir. Lakin onun 98% işləmə müddəti üstünlük olaraq qalır. Bu sistemin qurulması üçün təşkilatların vaxt və resurs sərf edib-etməyəcəyi hələ məlum deyil, lakin artıq texniki olaraq belə bir sistemin necə görünəcəyinə dair bir rəhbərliyimiz var.
1