Введение

Космос всегда манил человечество своими загадками и бескрайними просторами. В последней статье, опубликованной в арXiv, обсуждается концепция нового проекта от NASA, названного Космической Системой Позиционирования (CPS). Эта система может стать революционным шагом в измерении расстояний в космосе и, возможно, поможет разрешить так называемое «Габбловское противоречие».

Что такое Габбловское противоречие?

Суть Габбловского противоречия заключается в том, что существует разница в оценках скорости расширения Вселенной, известной как постоянная Хаббла. На основании измерений космического микроволнового фона, величина составляет около 67,4 км/с/мегапарсек. Однако, используя другие методы, такие как наблюдения переменных звезд типа Цефеид и сверхновых, астрономы получают значение около 73 км/с/мегапарсек. Это несоответствие создает значительные проблемы при оценке расстояний и возраста космических объектов.

Как работает Космическая Система Позиционирования?

CPS предполагает создание сети из пяти спутников, распределенных по всей Солнечной системе, с расстоянием между ними от 20 до 100 астрономических единиц (AU). Эти спутники будут использовать метод, аналогичный триангуляции, применяемой в GPS, для измерения расстояний до удаленных объектов. За счет наблюдения времени, необходимого для передачи сигнала, такие как фотон, можно точно определить источник сигнала.

Технические вызовы и решения

Для реализации CPS потребуется серьезная инженерная работа. Каждый спутник будет оснащен антеннами диаметром от 8 до 9 метров, которые должны быть развертываемыми, так как они не помещаются в современные ракетные обтекатели. Радиоантенны требуют охлаждения до температуры 20K, что требует активных систем охлаждения, учитывая расстояние от Солнца.

Часы как ключевой элемент системы

Ключевым компонентом CPS станут атомные часы, аналогичные тем, что использовались в проекте NASA по исследованию глубококосмического пространства. Часы должны быть миниатюризированы и оптимизированы для работы в условиях ограниченного электропитания, поскольку солнечные панели на таком расстоянии будут собирать лишь малую часть солнечного света.

Дополнительные возможности CPS

Сигналы, полученные от спутников, могут быть использованы не только для решения Габбловского противоречия. Учёные смогут анализировать «комковатость» темной материи, отслеживая колебания быстрых радиовсплесков. Также возможно обнаружение гравитационных волн в диапазоне микрогерц, включая волны от бинарных сверхмассивных черных дыр. Более того, незначительные изменения в гравитационном воздействии самих спутников могут дать важную информацию о Kuiper Belt и о гипотетической Планете 9, если она действительно существует.

Будущее проекта

Несмотря на многообещающие перспективы, проект CPS пока не получил дополнительного финансирования и остается на стадии концептуальной разработки. Однако идея создания такой системы открывает новые горизонты для будущих исследований и возможно, когда-нибудь кто-то с интересом к космическим исследованиям поднимет вопрос о финансировании дальнейшей разработки.

Заключение

Концепция Космической Системы Позиционирования является значимым шагом в астрономии и может помочь разгадать тайны Вселенной, которые до сих пор остаются неразрешенными. Хотя проект еще на стадии идеи, его реализация может изменить наше понимание космоса и расширить горизонты астрономических исследований.