Высокая стабильность частоты, с которой пульсары выдают вспышки радио- и рентгеновского излучения, позволяет определить время с точностью, которая, по заверениям специалистов NASA, сопоставима с точностью атомных часов.
Получая сигналы от 56 различных пульсаров, будущая навигационная система сможет с высокой точностью вычислить свое положение в пространстве и, в отличие от традиционной спутниковой навигации, новая разработка сможет работать на любом расстоянии от Земли.
Периодическая природа сигнала от пульсаров позволит не просто сориентировать космические аппараты относительно трех осей координат (с этой задачей успешно справляются при помощи ярких звезд и Солнца), но и определить пройденное расстояние.
Во время полета расстояние до пульсаров будет немного меняться, сигналы от них будут поступать с разным сдвигом фаз относительно друг друга и эта информация, по расчетам ученых, позволит определить пройденный путь даже без всякой связи с Землей.
Серьезный вызов исследователям, как подчеркивается в сообщениях агентства, бросает рентгеновская природа вспышек пульсаров. Первый прототип системы, который планируется в 2017 году доставить на МКС, будет оснащен сложной системой рентгеновских телескопов, которая позволит одновременно отслеживать активность 56 выбранных в качестве навигационных маяков пульсаров.
Но рентгеновская оптика и специальные детекторы требуют отдельных испытаний и отладки, а поглощение рентгеновского излучения атмосферой делает невозможным испытание под открытым небом: по этим причинам NASA было вынуждено разработать и построить уникальный стенд с возможностью имитировать активность пульсаров в лаборатории.
В рамках проекта был создан специальный источник рентгеновского излучения и система, позволяющая перемещать источники так, чтобы сымитировать текущий вид звездного неба в рентгеновском диапазоне. Утверждается, что вся установка в сборе занимает всего лишь один стол, что отличает ее от других сооружений и конструкций, созданных для сборки и испытаний космической техники.
