New Horizons провел первый тест звездной навигации в глубоком космосе

NASA и астрономы из разных стран проверили, можно ли определить положение космического аппарата без связи с Землей — просто по положению звезд. И у них получилось. Это первый успешный эксперимент по межзвездной звездной навигации.
Автор Наука Mail
 зонд New Horizons
Как New Horizons видит звезды с окраин Солнечной системыИсточник: NASA

В апреле 2020 года, когда зонд New Horizons находился на расстоянии 47 астрономических единиц (примерно 7 миллиардов километров) от Земли, ученые провели уникальный эксперимент: одновременно с Земли и с борта зонда были сфотографированы две ближайших к нам звезды — Proxima Centauri и Wolf 359. Из-за эффекта параллакса — кажущегося смещения звезд на фоне далеких объектов — удалось определить точное положение зонда в пространстве. Статья с описанием результатов была принята к публикации в The Astronomical Journal.

Это первое в истории доказательство того, что с помощью простых оптических наблюдений можно провести ориентирование в межзвездной среде без опоры на наземные службы, такие как Deep Space Network, сообщает издание Phys.org

космоснимки Proxima Centauri
Сравнение снимков Proxima Centauri с Земли (слева) и с борта New Horizons (справа) показывает эффект параллакса — смещение звезды на фоне дальних объектов. Это наглядное доказательство: навигация по звездам в глубоком космосе действительно возможна.Источник: The Astronomical Journal

Параллакс — это смещение видимого положения объекта при наблюдении с разных точек. На Земле его используют, наблюдая звезды с разных сторон орбиты раз в полгода. Но с New Horizons удалось получить куда более наглядный результат — смещение звезды было видно даже при простой визуальной сверке снимков с Земли и зонда.

Мы надеялись, что одновременная съемка Земли и космического корабля мгновенно и наглядно продемонстрирует концепцию звездных параллаксов.
Тод Р. Лауэр
астроном

В расчетах использовались данные каталога Gaia и высокоточные наблюдения камерой LORRI. Аппарат показал, что может «понять», где он находится, с точностью до 0,35 астрономической единицы — это около 50 миллионов километров. По меркам межзвездных расстояний — отличная точность.

Навигация по звездам в межзвездном пространстве
Диаграмма показывает, как аппарат New Horizons определил свое положение в космосе 23 апреля 2020 года. Направления на две близкие звезды — Proxima Centauri и Wolf 359 — задают пересекающиеся линии (P и W), по которым и вычисляется точка нахождения зонда. Это подтверждает возможность навигации по звездам в межзвездном пространстве.Источник: The Astronomical Journal

До сих пор навигация в глубоком космосе полностью зависела от Земли. Такие эксперименты показывают, что автономная ориентация по звездам возможна, пусть и с меньшей точностью, чем у радиосистем. Это особенно важно для будущих миссий за пределами Солнечной системы, где связь с Землей может быть недоступной или слишком медленной.

Кроме того, этот эксперимент стал первым в истории примером применения оптической астрометрии для определения 3D-координат космического аппарата вне Земли. То, что раньше было лишь теорией, стало реальностью.

Ранее мы писали о том, как ученые представили новые данные о загадочном спутнике Плутона — Хароне, основанные на наблюдениях зонда NASA New Horizons.