Впервые в истории автоматическая межпланетная станция использовала смещение звёзд для навигации, подобно современному GPS



Пока администрация Трампа радикально сокращают финансирование научных исследований, попавший под сокращение аппарат "Новые горизонты" (англ. "New Horizons"), находясь на расстоянии около 61.08 астрономических единиц (т.е. в указанное количество раз превышающим средний радиус орбиты Земли при её движении вокруг Солнца), или 9.14 млрд. км от нашей "бледно-голубой точки", и уже пересекший границу пояса Койпера - скопления малых тел во внешней Солнечной системе, помог астрономам провести уникальный эксперимент. Учёные впервые в истории показали, как можно использование визуальное смещение звезд для трехмерной навигации в космическом пространстве, когда остальные ориентиры остались далеко позади, и впереди странника ждет лишь тьма и холод.

Аппарат, который медленно движется за пределы Солнечной системы, в межзвёздное пространство, сделал снимки двух ближайших к Земле звёзд — Проксимы Центавра и красного карлика Вольф 359 (другое название - CN Льва), расположенного в созвездии Льва и удалённого от нас на 2.4 парсека или 7,8 световых года. Благодаря своей удаленности, "Новые горизонты" увидел эти звёзды смещёнными относительно их положения с Земли. Это явление называется параллаксом: представьте, что вы движетесь на поезде, и по направлению вашего движения оказывается постройка - сначала она будет впереди состава, затем - поравняется с ним, и перед тем, как исчезнуть из поля зрения, будет уходить в дальнюю часть окна, соответствующую направлению на пункт назначения. Если вы находитесь в космосе, то расстояния до ближайших ориентиров становятся невообразимыми, однако если пролететь достаточно далеко, можно заметить небольшое смещение мерцающих точек на черном фоне вселенной.

Так как расстояния до звезд много больше расстояния между планетами, их смещение кажется минимальным, но при условии значительного отдаления от начального положения наблюдателя, его все же могут заметить точные измерительные приборы. Так, расстояние до Проксимы Центавра - ближайшей к Солнцу звезды, составляет 4.2 световых года или 265.43 тысяч астрономических единиц (а.е.), что невообразимо много по сравнению между расстояниями внутри Солнечной системы: например, расстояние до Юпитера составляет около 5 а.е., а средний радиус орбиты Плутона достигает 39.4 а.е, однако ввиду эллиптичности показатель меняется от 29.6 до 49.31 а.е. Кстати, именно из-за этого явления Луна кажется нам статичной при поступательном движении: расстояния, которые проходит человек, несоизмеримы с межпланетными дистанциями, ведь между нашим спутником и космическим домом протирается пропасть в 384.4 тысяч км: при таком соотношении дистанций заметить смещение невозможно, ведь сместившись на пару шагов, заметить изменение положения небоскреба на горизонте не представляется возможным для человеческого организма. И именно этот эффект решили использовать исследователи для уточнения координат и траектории движения аппарата "New Horizons" в бесконечном космическом океане.

Исследователи использовали зафиксированные позиции звёзд и 3D модель ближайшего окружения Солнца, чтобы определить координаты зонда с точностью до 6.6 млн. км, т.е. приблизительно 17.16 средний расстояний от Земли до Луны или 0.044 астрономических единиц. В земных масштабах это сравнимо с точностью до 66 см между Нью-Йорком и Лос-Анджелесом.

Хотя эксперимент не принёс новых научных открытий, он ярко продемонстрировал принцип звёздной навигации. Астроном Тод Лаурер из научного центра NOIRLab отметил, что это отличная возможность увидеть параллакс в действии, а не просто услышать о нём.

New Horizons был запущен в 2006 году и стал самой быстрой межпланетной миссией. Он достиг Луны за девять часов, а через 13 месяцев пролетел мимо Юпитера. Гравитационный манёвр позволил аппарату добраться до Плутона в 2015 году, где он провёл пятимесячные наблюдения с беспрецедентной близостью.

Миссия была направлена на исследование системы Плутон-Харон. После этого зонд продолжил путь к окраинам Солнечной системы. В 2018 году аппарат изучил двойной астероид пояса Койпера Аррокот, известный также как 2014 MU69, 1110113Y или неофициально Ультима Туле. Его диаметр составляет 35 километров. В августе того же года станция отметила повышение уровня УФ-излучения с дальней от Солнца стороны. Этот феномен может быть связан с так называемой «водородной стеной» — областью, где межзвёздное вещество уплотняется на границе солнечного ветра.

Сейчас аппарат изучает гелиосферу — оболочку, созданную Солнцем. В ближайшие годы он должен пересечь границу межзвёздного пространства, независимо от того, продолжат ли его финансировать или нет.

5 июля 2025, 20:54 | Просмотры: 15