Dans l'espace lointain, les astronautes utiliseront la navigation céleste comme Columbus et Drake

Automatisés ou non, les avions, bateaux et automobiles d’aujourd’hui dépendent énormément des systèmes par satellite, comme le GPS, pour se déplacer. Ce système a beaucoup de sens pour les mouvements terrestres: la triangulation permet à trois satellites donnés de localiser un emplacement au sol avec une rapidité et une précision impressionnantes. Cette technologie étant universellement adoptée, il est facile de concevoir la navigation comme un problème que l’humanité a déjà résolu. C’est vrai sur Terre et définitivement faux dans l’espace, où le GPS ne fonctionne vraiment pas. Alors, comment allons-nous diriger les navires vers des destinations spécifiques dans l'espace lointain? Disons que nous allons voler une page du livre de Christopher Columbus - celle sur la navigation céleste, pas sur les massacres.

La NASA a développé divers outils lui permettant d'orienter ses sondes et de comprendre leur localisation par rapport à la Terre et à d'autres points de repère de l'espace. le Nouveaux horizons Les engins spatiaux, par exemple, reposent sur le réseau Deep Space de l’agence, le système de télécommunication le plus vaste et le plus sensible au monde. Le DSN est essentiellement une série de trois installations situées en Californie, en Espagne et en Australie. Chaque installation est dotée d'antennes radio géantes qui facilitent les communications sur de très grandes distances dans l'espace. Combinés, ils permettent des outils tels que Nouveaux horizons de rester en contact avec le contrôle au sol même à une distance de 1,4 million de miles de la Terre, bien dans la ceinture de Kuiper.

Mais il y a un problème. Au fur et à mesure que nous avancerons, les signaux radio deviendront impossibles à détecter et le vol électrique ne fonctionnera plus. La question, alors que nous commençons à explorer d’autres systèmes stellaires au sein de la galaxie, va devenir comment diriger des navires déconnectés de la Terre. Même si nous pouvons relayer les signaux de manière efficace, il y a toujours la possibilité, voire la probabilité, d'une panne système. Comment des astronautes ou des robots de l'espace lointain pourraient-ils s'orienter sans connexion terrestre?

Ils devraient regarder par la fenêtre.

De la même manière que les anciens marins utilisaient les constellations pour déterminer leur direction, les futurs astronautes voyageant vers des mondes inconnus utiliseront la position de certaines étoiles dans l’espace extra-atmosphérique comme repères. Dans certains cas, cela sera effectivement plus facile: les humains se dirigeant vers un monde spécifique gravitant autour d'une étoile spécifique auront un point de référence naturel. Mais ce ne sera pas toujours facile et il n’est jamais fantastique de s’orienter autour d’un point, car votre relation avec ce point vous en dit peu sur votre position dans l’espace. C'est pourquoi les scientifiques disent que les explorateurs de l'espace lointain vont avoir besoin d'un meilleur système. La meilleure idée qu’ils ont eue? Utilisation de pulsars comme bouées de signalisation.

Les pulsars sont des étoiles à neutrons qui tournent et émettent des faisceaux de rayonnement à différentes vitesses. Ils palpitent si régulièrement que chacun agit presque comme une horloge à leur rythme d'une milliseconde. L’idée est donc de créer un système de type GPS dans l’espace lointain en suivant l’emplacement des différents pulsars sur la base de leurs différentes fréquences de pouls et en élaborant un système de navigation permettant aux télescopes embarqués sur un engin spatial de mesurer les vitesses de pulsation de ces corps et d’utiliser un logiciel spécial permettant à un vaisseau spatial de savoir exactement où il se trouve dans l'espace.

En bref, l’idée est de naviguer par et à travers les étoiles en supposant une relation fixe entre elles ou en calculant systématiquement la variabilité.

Il est également important de noter que vous souhaitez avoir un point de référence pour votre point de départ. Et à l'avenir, la Terre sera cette référence. Malheureusement, la Terre n’est pas une boule d’énergie brillante capable d’émettre de la lumière à travers les distances interstellaires. Nous devons donc chercher d'autres propriétés à mesurer qui rendraient la Terre facile à suivre. Une idée qui a du succès est d’augmenter la technologie du magnétomètre jusqu’à ce qu’un vaisseau spatial éloigné puisse «trouver» la Terre grâce à son champ magnétique.

Globalement, les leçons tirées de la navigation dans les grandes eaux en utilisant les étoiles vont jouer un rôle renouvelé dans les voyages spatiaux interstellaires. Je pense qu’il est prudent de dire que cette notion a quelque chose de merveilleusement romantique.