Американцы разрабатывают вечный GPS

В США приступили к разработке принципиально новой космической навигационной системы. Предполагается, что в ней орбитальный сегмент из высокоорбитальных искусственных спутников Земли, как в уже существующих американской NAVSTAR и российской ГЛОНАСС, будет отсутствовать в принципе — его роль будут выполнять высокостабильные сигналы рентгеновских пульсаров. Это должно резко повысить надежность космических систем Пентагона.

Агентство передовых оборонных проектов США DARPA начало разработку системы мгновенного позиционирования для спутников, в которой в качестве источников сигналов будет использоваться рентгеновское излучение пульсаров. Разработка ведется в рамках программы XNAV (X-ray Source-based Navigation for Autonomous Position Determination), известной также под названием «сеть пульсаров» (Pulsar Network). Об этом сообщил директор агентства Тони Тетер (Tony Tether) на конференции Small Satellites: Complimentary or Disruptive Technology, прошедшей в университете штата Юта. Напомнив, что в GPS-аппаратуре используется специальный параметр Dilution of Precision, характеризующий потерю точности GPS-приемника вследствие геометрического фактора, он отметил, что в случае с пульсарами с этим «проблем не будет». «Прежде всего, надо сказать, что имеется множество пульсаров, — отметил он. — Что еще предстоит сделать — это описать их характеристики. Их сигналами можно будет пользоваться где угодно в Солнечной системе… это отличный способ навигации в пространстве».

В рамках программы XNAV Пентагон планирует изучить возможность разработки системы автономного определения местоположения и ориентации своих космических средств, а также временной их синхронизации по рентгеновскому излучению астрономических объектов — пульсаров. Система XNAV позволит использовать ротационные и аккреционные пульсары для решения навигационных задач спутников на низкой околоземной орбите (LEO), геосинхронной (GEO), орбитах с большим эксцентриситетом (HEO), а также межпланетных космических аппаратов. Строго говоря, излучение звезд (в оптическом диапазоне) используется в системах ориентации космических аппаратов (в так называемых «звездных датчиках») уже давно, однако в данном случае планируется использовать их также и для определения местоположения аппарата и контроля часов. В спецификациях системы указывается, что апертура детектора рентгеновского диапазона должна быть менее 1 кв. м., поле зрения — 60х60 угловых минут, временное разрешение — менее 10 наносекунд, энергетическое разрешение в диапазоне 0,1 — 20 кЭв — не хуже 150 эВ.

Создание системы XNAV позволит резко повысить надежность навигационных систем военных спутников, поскольку они перестают зависеть от работоспособности спутников GPS, которые потенциальный противник, в принципе, может вывести из строя, уничтожить, либо блокировать посылаемые ими радиосигналы. Еще одно преимущество подобной навигационной системы — ею можно пользоваться не только в околоземном космическом пространстве, но и в любой точке Солнечной системы. Более того, новая система координат уже не будет геоцентрической.