Важная роль квазаров в работе спутниковой навигации
Современные спутниковые навигационные системы, такие как GPS и ГЛОНАСС, обеспечивают точное позиционирование по всему земному шару благодаря регулярной калибровке положений спутников. Для этой цели учёные опираются на так называемые квазары — чрезвычайно яркие и удалённые объекты, находящиеся в ядрах далёких галактик. Они служат космическими ориентирами, поскольку из-за огромных расстояний практически неподвижны относительно Земли. Их местоположение позволяет компенсировать даже самые незначительные отклонения траекторий спутников, обеспечивая высокую точность навигации.
Открытие, способное изменить подход к спутниковой навигации
Российские исследователи, представляющие МФТИ и ФИАН, провели масштабное изучение координат наблюдаемых квазаров и обнаружили, что положение приблизительно 10% этих объектов определено с существенными ошибками. Обычно поиск и фиксация координат квазаров ведётся в двух диапазонах: оптическом и радиодиапазоне. Однако в некоторых случаях они сильно расходятся между собой, что влечёт за собой возникновение систематических ошибок. Подобная несогласованность может стать причиной сбоя при определении координат объектов на Земле, что особенно критично для сферы навигации и для применения навигационных технологий в транспорте, авиации, геодезии и других важных отраслях. Результаты анализа подчеркивают необходимость постоянной проверки и актуализации списка квазаров, используемых для поддержки систем GPS и ГЛОНАСС.
Квазары давно признаны своеобразными маяками для всех спутников, находящихся на орбите. За счёт их уникальных свойств и удалённости, они считаются одним из самых стабильных и надёжных ориентиров во Вселенной. Однако последние исследования МФТИ и ФИАН показали: если ориентироваться даже только на эти объекты без учёта их особенностей и возможных смещений, то навигационные спутники могут накапливать ошибки в работе, что скажется не только на прецизионных технологиях позиционирования, но и на повседневной работе транспортных и коммуникационных систем.
Причины нестабильности координат квазаров
Один из главных результатов работы российских учёных — выяснение причин ошибок в позиционировании квазаров. Ранее считалось, что главная точка излучения объекта в радиодиапазоне совпадает с его оптическим ядром. Однако детальное исследование показало, что это не так: самую интенсивную радиоволну зачастую испускает не центр галактики, а так называемая область джета — энергетическая струя плазмы, выходящая из ядра квазара. Такое смещение приводит к тому, что координаты, зафиксированные по радиодиапазону, оказываются немного сдвинутыми относительно оптических данных.
Зависимость спутниковых систем от источников с переменным положением требует особого внимания при подборе квазаров для формирования фундаментальных координатных сетей. Учёные предлагают исключить «нестабильные» объекты из числа опорных или корректировать их координаты специальными поправками, с учётом особенностей излучения для каждого случая.
Новые перспективы для надёжной навигации
В результате работы российских специалистов стало очевидно, что ключевым вкладом в развитие глобальных навигационных систем GPS и ГЛОНАСС является не только техническое совершенствование спутников, но и регулярное обновление астрономических ориентиров. Своевременная корректировка информации о квазарах позволит сделать навигацию ещё более точной и безопасной для всех пользователей по всему миру.
Такие открытия способствуют развитию новых стандартов в астрометрии и астрономии, а также стимулируют сотрудничество между различными научными коллективами и обсерваториями для формирования единой, наиболее точной карты Вселенной, пригодной для нужд навигации.
Будущее спутниковых систем с учётом астрономических инноваций
Учитывая вклад исследовательских центров, таких как МФТИ и ФИАН, в развитие астрометрии и навигации, можно с уверенностью ожидать, что новые знания позволят не только совершенствовать существующие технологии, но и разрабатывать принципиально новые методы позиционирования. В обозримом будущем корректное определение координат космических ориентиров улучшит точность, надёжность и стабильность таких систем, как GPS и ГЛОНАСС, что благоприятно отразится на экономике, технологиях и повседневной жизни людей.
Уникальные результаты фундаментальных исследований и тесное взаимодействие между астрономами, инженерами и специалистами по навигации служат отличным примером того, как научные открытия открывают перед человечеством новые возможности. Это вдохновляет на дальнейшие свершения и даёт уверенность, что любые научные сложности могут быть успешно преодолены.
Источник: russian.rt.com
