Bagaimana pesawat ruang angkasa melakukan navigasi atau terus lurus saja

Bila tersesat di sebuah kota, tinggal bertanya kepada orang disekitar.

Bila tersesat di hutan, bisa mengunakan teknologi navigasi GPS.

Bagaimana bila di ruang angkasa. Bagaimana mengukur dan mengetahui posisi sebuah satelit ruang angkasa, seperti satelit Voyager yang berjalan terus menjauhi bumi.

Bahkan bisa mengambil foto beberapa planet dengan tepat. Apakah pesawat tanpa awak harus dilepas begitu saja

Sistem navigasi satelit bagi pesawat ruang angkasa tidak berbeda dengan peralatan navigasi di bumi.

Pesawat ruang angkasa  tidak mengunakan satelit GPS seperti di Bumi. Tapi mengunakan sinyal dari posisi Pulsar.

Sebuah bintang neutron yang berputar dan memberikan radiasi sinar dan gelombang cahaya. Sama seperti kapal jaman dulu yang melihat sebuah mercusuar, yang diambil adalah cahayanya.

Nakoda hanya melihat arah arah cahaya dari mercusuar. Demikian juga perjalanan cahaya yang tertangkap yang dihitung oleh satelit.

Sumber denyut dari sinyal bintang pulsar itulah yang dijadikan panduang pesawat ruang angkasa. Karena putaran bintang pulsar berbeda beda menghasilkan frekuensi, dan sinyal yang dikirim ke seluruh penjuru dapat tertangkap pesawat ruang angkasa. Bintang pulsar seperti satelit alami.



Satelit mengunakan beberapa pulsar untuk menentukan arah. Beberapa pulsar dikenal memiliki putaran konstan dalam hitungan milidetik bahkan lebih akurat dari jam atom. Signal yang ditangkap dari pulsar ini seperti menangkap signal GPS.

Pulsar menjadi satelit alami atau konstelasi pulsar di alam semesta (sama seperti susunan jumlah satelit GPS tapi berada di ruang angkasa). Signal yang diterima dari tiga atau lebih signal pulsar akan ditangkap oleh antena, dan diolah untuk memastikan jaraknya ke bumi dan menentukan keberadaan satelit.

Dibutuhkan 3 pulsar atau lebih untuk memperkirakan dan membandingkan waktu kedatangan signal mereka. Peneliti Jerman mengatakan, manusia bisa melokasi dengan tepat sebuah pesawat ruang angkasa dalam hitungan 5 km.

Kendala pesawat ruang angkasa adalah menangkap lemahnya signal pulsar, karena berada jauh dan signal yang ditangkap adalah gelombang panjang serta kekuatan signalnya lemah. Perlu antena sangat sensitif dan sangat mahal. Satu satelit setidaknya membutuhkan antena dengan diameter 1 meter.

Hal ini dikemukakan oleh Institusi Max Planck , bagaimana pesawat ruang angkasa bisa terbang dengan arah yang benar. Teknologi navigasi di pesawat ruang angkasa tidak mengunakan GPS seperti di bumi. Tetapi menangkap signal alami dari benda di ruang angkasa lain.

Januari 2018
Nasa mengumumkan teknologi baru yang disebut Sextant atau Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology

Teknologi baru tersebut menjadi terobosan untuk menjelajah ruang angkasa lebih jauh, dimana sinyal ditangkap dari radiasi gelombang X-ray.
Sumbernya sama, berasal dari bintang neutron atau pulsa.
Bintang pulsar yang berputar sangat cepat memberikan radiasi elektromagnetik.

Peneliti nasa melakukan uji coba dengan analisa gambar mengunakan instrumen NICER yang ada di stasiun ISS>
Mereka mengamati 4 bintang pulsar J0218 + 4232, B1821-24, J0030 + 0451, dan J0437-4715.

Karena putaran ke empat bintang tersebut begitu tepat maka dapa diprediksi secara akurat dalam beberapa tahun.
Selama 2 hari perangkat NICER mengukur 78 pengukuran bintang pulsar dan dimasukan datanya ke unit SEXTANT dan menghitung posisi pesawat ruang angkasa ISS.

Sejauh ini percobaan SEXTAN terlihat berhasil, tapi pengujian akan dilakukan untuk sistem mandiri. Perlu beberapa tahun lagi agar teknologi navigasi baru dapat digunakan, dan sejauh ini konsep yang dibuat sudah bekerja.

Percobaan selanjutnya akan dilakukan pertengahan tahun 2018. Nantinya unit akan diperkecil termasuk pemakaian powre.

SEXTANT nantinya dapat digunakan untuk menghitung lokasi sebuah satelit pada planet yang jauh dari jangkauan GPS di Bumi. Dan membantu misi antariksa manusia seperti misi ke planet Mars.

Jalur kereta Pan-Asia perlahan sedang dibangun untuk kereta semi cepat, dan mungkin suatu hari menjadi kereta super cepat. Jalur kereta China dan Laos sudah selesai. Menyusul rute antara negara lain, seperti Malaysia, Singapura, Thailand.

Teknologi satelit navigasi dapat dinikmati dengan smartphone. Apakah smartphone dapat mengantikan sistem GPS atau penunjuk arah ketiga berkendara atau pergi ke daerah terpencil. Ada beberapa kelebihan dan kekurangan dari smartphone untuk dijadikan alat navigasi.

Plasr Fusion roket pendorong lebih dekat dalam dunia nyata. Memangkas perjalanan ke Mars separuh waktu. Beberapa rancangan pesawat ruang angkasa, Solar Express mampu terbang ke Mars dalam 2 hari. Pesawat ruang angkasa masa depan tidak mengunakan bahan bakar konvensional. Beberapa rancangan pesawat lebih banyak mengunakan roket fusi atau roket anti matter.

Teleskop JWST kembali membuka misteri alam semesta. Menemukan 2 galaksi sangat dekat dengan ke waktu terbentuk awal alam semesta. Mengeser teori lahirnya bintang pertama di alam semesta. Galaksi ini kok sudah muncul, dengan di usia 350 juta tahun. Teori, bintang lahir pertama berada pada rentang 400 juta tahun.

Rocket VasiMR adalah propulsi berbasis plasma. Mengunakan sumber listrik untuk mengionisasi bahan bakar ke bentuk plasma yang amat panas. Bidang listrik yang di panaskan tersebut akan mempercepat plasma. Masih butuh tahapan untuk VasiMR dapat digunakan astronot  ke planet lain.

Bintang  Ross 128 letaknya tidak jauh, hanya 11 tahun cahaya dari Bumi. Tim Planetary Habitability Lab menerima sinyal radio dari arah bintang Ross 128, dan tertangkap oleh teleskop radio terbesar di dunia Observatorium Arecibo di Poerto Rico.

Nasa mengembangkan pemancar frekuensi biasa untuk mentranfer data dari stasiun ISS ke bumi. Sekarang dikembangkan dengan laser untuk komunikasi. Disebut Opals atau Optical Payload for Lasercomm Science, tranmisi data dikirim dari stasiun ISS ke bumi.

Cerita film sain fiksi mungkin menjadi kenyataan. Salah satunya dari rancangan pesawat ruang angkasa baru. Mirip seperti kota kecil yang mengambang diatas, dan serius dibuat oleh para ilmuwan. Bentuknya seperti dibawah ini. Jauh lebih besar dari pesawat ulang aling, bahkan setara ukuran gedung bertingkat.

Baik media atau publikasi umum, biasanya digunakan jam dengan simbol UT atau Universal Time. UT adalah waktu tengah dunia. UT sama dengan Greenwich Meridian Time (GMT).

Secara umum di alam semesta ini hanya memiliki bentuk galaksi spiral dan berbentuk bulat memanjang. Sekarang agak berubah setelah teleskop Hubble lebih dalam dan membandingkan dengan galaksi yang bisa diamati. Lalu asal mula terbentuknya darimana.

Tanpa kita sadari, kehidupan manusia sekarang sudah bergantung dengan satelit. Apa yang terjadi bila suatu hari semua satelit berhenti bekerja. Kalau suatu hari nanti semua satelit terganggu dan tidak bisa mengirim signal apa yang terjadi.

Gambar diambil oleh satelit observasi tanpa awak Voyager 1. Bumi hanya sebesar 1 titik saja.