Navegação celestial - Celestial navigation

Diagrama de um típico sextante náutico , ferramenta usada na navegação celestial para medir o ângulo entre dois objetos vistos por meio de sua mira óptica.

A navegação celestial , também conhecida como astronavegação , é a prática moderna antiga e contínua de fixação da posição usando estrelas e outros corpos celestes que permite ao navegador determinar com precisão sua posição física atual no espaço (ou na superfície da Terra) sem tendo que confiar unicamente em cálculos de posição estimados, comumente conhecidos como " cálculo morto ", feitos na ausência de GPS ou outros meios eletrônicos ou digitais modernos semelhantes.

A navegação celestial usa "pontos turísticos", ou medidas angulares cronometradas, feitas tipicamente entre um corpo celeste (por exemplo, o Sol , a Lua , um planeta ou uma estrela ) e o horizonte visível . A navegação celestial também pode tirar proveito de medições entre corpos celestes sem referência ao horizonte da terra, como quando a lua e outros corpos selecionados são utilizados na prática chamada "Lunares" ou método da distância lunar , usado para determinar o tempo preciso quando o tempo é desconhecido .

A navegação celestial usando o Sol e o horizonte enquanto na superfície da terra é comumente usada, fornecendo vários métodos de determinação da posição, um dos quais é o método popular e simples chamado "navegação à vista ao meio-dia" - sendo uma única observação da altitude exata do sol e a hora exata dessa altitude (conhecido como "meio-dia local") - o ponto mais alto do sol acima do horizonte a partir da posição do observador em qualquer dia. Esta observação angular combinada com o conhecimento de seu tempo preciso simultâneo referido ao tempo no meridiano principal renderiza diretamente uma latitude e longitude fixas no tempo e local da observação por redução matemática simples. A Lua, um planeta, Polaris , ou uma das outras 57 estrelas de navegação cujas coordenadas são tabulados em qualquer uma das publicados Almanaque Náutico ou ar almanaques também pode alcançar este mesmo objetivo.

A navegação celestial cumpre seu propósito pelo uso de medidas angulares (pontos turísticos) entre os corpos celestes e o horizonte visível para localizar a posição de alguém no mundo , seja em terra, no ar ou no mar. Além disso, as observações entre estrelas e outros corpos celestes obtiveram os mesmos resultados enquanto no espaço - e foram amplamente utilizadas no programa espacial Apollo, bem como atualmente em muitos satélites contemporâneos. Igualmente, a navegação celestial pode ser usada enquanto em outros corpos planetários para determinar a posição em sua superfície, usando seu horizonte local e corpos celestes adequados com tabelas de redução correspondentes e conhecimento do tempo local.

Para navegação por meios celestes, quando na superfície da Terra por um determinado instante no tempo, um corpo celeste está localizado diretamente sobre um único ponto da superfície da Terra. A latitude e longitude desse ponto são conhecidas como a posição geográfica do corpo celeste (GP), cuja localização pode ser determinada a partir das tabelas do almanaque náutico ou aéreo daquele ano. O ângulo medido entre o corpo celeste e o horizonte visível está diretamente relacionado à distância entre o GP do corpo celeste e a posição do observador. Após alguns cálculos, chamados de redução de visão , esta medição é usada para traçar uma linha de posição (LOP) em um gráfico de navegação ou planilha de plotagem, a posição do observador estando em algum lugar nessa linha. (O LOP é na verdade um segmento curto de um círculo muito grande na Terra que circunda o GP do corpo celeste observado. Um observador localizado em qualquer lugar na circunferência deste círculo na Terra, medindo o ângulo do mesmo corpo celeste acima do horizonte em naquele instante de tempo, observaria que o corpo está no mesmo ângulo acima do horizonte.) As vistas em dois corpos celestes fornecem duas dessas linhas no gráfico, cruzando-se na posição do observador (na verdade, os dois círculos resultariam em dois pontos de interseção surgindo da mira de duas estrelas descritas acima, mas uma pode ser descartada, pois estará longe da posição estimada - veja a figura no exemplo abaixo). A maioria dos navegadores usará miras de três a cinco estrelas, se disponíveis, pois isso resultará em apenas uma interseção comum e minimizará a chance de erro. Essa premissa é a base para o método mais comumente usado de navegação celestial, conhecido como 'método de interceptação de altitude'. Pelo menos três pontos devem ser plotados. A interseção do gráfico geralmente fornecerá um triângulo onde a posição exata está dentro dele. A precisão da mira é indicada pelo tamanho do triângulo.

Joshua Slocum usou a navegação de visão de meio-dia e de visão estelar para determinar sua posição atual durante sua viagem. Além disso, ele usou o método da distância lunar (ou "Lunar") para determinar e manter o tempo conhecido em Greenwich (o meridiano principal), mantendo seu "relógio de estanho" razoavelmente preciso e, portanto, sua posição fixa com precisão durante o primeiro single gravado circunavegação manual do mundo.

A navegação celestial só pode determinar a longitude quando o tempo no meridiano principal é conhecido com precisão, e quanto mais precisamente conhecido, mais precisa será a correção - como para cada quatro segundos que a fonte de tempo (comumente um cronômetro ou, em aeronaves, um " relógio de hack " preciso ") está com erro, a posição pode estar errada em uma milha náutica. Quando o tempo é desconhecido ou não confiável, o método da distância lunar pode ser aplicado desde que haja pelo menos um relógio funcionando com um ponteiro de segundos ou dígito. Sem nenhum conhecimento do tempo, um cálculo lunar (dada uma lua observável de altitude respeitável) pode fornecer um tempo com precisão de quase um segundo, com cerca de 15 a 30 minutos de observações e trabalho.

Exemplo

Sun Moon (anotado) .gif

Um exemplo que ilustra o conceito por trás do método de interceptação para determinar a posição de alguém é mostrado à direita. (Dois outros métodos comuns para determinar a posição de alguém usando a navegação celestial são a longitude por cronômetro e métodos de ex-meridianos .) Na imagem adjacente, os dois círculos no mapa representam linhas de posição para o Sol e a Lua às 1200  GMT em 29 de outubro , 2005. Neste momento, um navegador em um navio no mar mediu a Lua como sendo 56 graus acima do horizonte usando um sextante . Dez minutos depois, observou-se que o Sol estava 40 graus acima do horizonte. As linhas de posição foram então calculadas e plotadas para cada uma dessas observações. Como o Sol e a Lua foram observados em seus respectivos ângulos a partir do mesmo local, o navegador teria que estar localizado em um dos dois locais onde os círculos se cruzam.

Neste caso, o navegador está localizado no Oceano Atlântico, a cerca de 350 milhas náuticas (650 km) a oeste da Madeira, ou na América do Sul, a cerca de 90 milhas náuticas (170 km) a sudoeste de Assunção, Paraguai. Na maioria dos casos, determinar qual das duas interseções é a correta é óbvio para o observador porque elas costumam estar a milhares de quilômetros de distância. Como é improvável que o navio esteja navegando pela América do Sul, a posição no Atlântico é a correta. Observe que as linhas de posição na figura estão distorcidas devido à projeção do mapa; eles seriam circulares se plotados em um globo.

Um observador no ponto Gran Chaco veria a Lua à esquerda do Sol, e um observador no ponto Madeira veria a Lua à direita do Sol.

Medição angular

Usando um sextante marinho para medir a altitude do sol acima do horizonte

A medição precisa do ângulo evoluiu ao longo dos anos. Um método simples é manter a mão acima do horizonte com o braço estendido. A largura do dedo mínimo é um ângulo de pouco mais de 1,5 graus de elevação no comprimento do braço estendido e pode ser usada para estimar a elevação do sol a partir do plano do horizonte e, portanto, estimar o tempo até o pôr do sol. A necessidade de medições mais precisas levou ao desenvolvimento de uma série de instrumentos cada vez mais precisos, incluindo o kamal , astrolábio , octante e sextante . O sextante e o octante são mais precisos porque medem ângulos do horizonte, eliminando erros causados ​​pela colocação dos ponteiros de um instrumento, e porque seu sistema de espelho duplo cancela movimentos relativos do instrumento, mostrando uma visão estável do objeto e do horizonte.

Os navegadores medem a distância no globo em graus , minutos de arco e segundos de arco . Uma milha náutica é definida como 1852 metros, mas também (não acidentalmente) um minuto de ângulo ao longo de um meridiano da Terra. Sextantes podem ser lidos com precisão dentro de 0,2 minutos de arco, então a posição do observador pode ser determinada dentro (teoricamente) de 0,2 milhas náuticas (370 m), ou cerca de 400 jardas. A maioria dos navegadores oceânicos, atirando de uma plataforma móvel, pode atingir uma precisão prática de 1,5 milhas náuticas (2,8 km), o suficiente para navegar com segurança quando fora da vista de terra.

Navegação prática

Cronômetro da Marinha de Navios com precisão de menos de ± 5 segundos por ano, emitido pela Marinha Francesa, 1983
Terceira classe do Quartermaster da Marinha dos EUA , práticas usando um sextante como parte de um treinamento de navegação a bordo do navio de assalto anfíbio USS Bonhomme Richard (LHD 6) , 2018
Instrumentos de navegação celestial

A navegação celestial prática geralmente requer um cronômetro marinho para medir o tempo, um sextante para medir os ângulos, um almanaque dando horários das coordenadas de objetos celestes, um conjunto de tabelas de redução de visão para ajudar a realizar os cálculos de altura e azimute e um gráfico do região. Com as tabelas de redução de visão, os únicos cálculos necessários são adição e subtração. Pequenos computadores de mão, laptops e até calculadoras científicas permitem que os navegadores modernos "reduzam" a mira do sextante em minutos, automatizando todas as etapas de cálculo e / ou consulta de dados. A maioria das pessoas consegue dominar procedimentos mais simples de navegação celestial depois de um ou dois dias de instrução e prática, mesmo usando métodos de cálculo manuais.

Os navegadores práticos modernos costumam usar a navegação celestial em combinação com a navegação por satélite para corrigir uma trilha de cálculo morto , ou seja, um curso estimado a partir da posição, curso e velocidade de uma embarcação. O uso de vários métodos ajuda o navegador a detectar erros e simplifica os procedimentos. Quando usado desta forma, um navegador medirá de tempos em tempos a altitude do sol com um sextante, e então a comparará com uma altitude pré-calculada com base no tempo exato e na posição estimada da observação. No gráfico, usaremos a borda reta de um plotter para marcar cada linha de posição. Se a linha de posição indica uma localização a mais do que algumas milhas da posição estimada, mais observações podem ser feitas para reiniciar a trilha do cálculo morto.

No caso de falha de equipamento ou elétrica, pegar as linhas do sol algumas vezes ao dia e avançá-las com base no cálculo exato permite que um navio obtenha um reparo bruto suficiente para retornar ao porto. Também se pode usar a Lua, um planeta, Polaris ou uma das 57 outras estrelas de navegação para rastrear o posicionamento celestial.

Latitude

Dois oficiais de navios náuticos "atiram" em uma manhã com o sextante, a altitude do sol (1963)

A latitude foi medida no passado medindo a altitude do Sol ao meio-dia (a "visão do meio-dia") ou medindo as altitudes de qualquer outro corpo celeste ao cruzar o meridiano (atingindo sua altitude máxima ao norte ou ao sul), e freqüentemente medindo a altitude de Polaris , a estrela do norte (presumindo que seja suficientemente visível acima do horizonte, o que não é no hemisfério sul ). Polaris sempre fica dentro de 1 grau do pólo norte celestial . Se um navegador mede o ângulo para Polaris e descobre que ele está a 10 graus do horizonte, ele está cerca de 10 graus ao norte do equador. Essa latitude aproximada é então corrigida usando tabelas simples ou correções de almanaque para determinar uma latitude teoricamente precisa em uma fração de milha. Os ângulos são medidos a partir do horizonte porque localizar o ponto diretamente acima, o zênite , normalmente não é possível. Quando a névoa obscurece o horizonte, os navegadores usam horizontes artificiais, que são espelhos horizontais ou panelas de fluido reflexivo, especialmente mercúrio historicamente. No último caso, o ângulo entre a imagem refletida no espelho e a imagem real do objeto no céu é exatamente o dobro da altitude necessária.

Longitude

A longitude relativa a uma posição (por exemplo Greenwich ) pode ser calculada com a posição do sol e a hora de referência (por exemplo UTC / GMT).

Se o ângulo da Polaris puder ser medido com precisão, uma medida semelhante a uma estrela próxima aos horizontes leste ou oeste forneceria a longitude . O problema é que a Terra gira 15 graus por hora, tornando essas medições dependentes do tempo. Uma medida alguns minutos antes ou depois da mesma medida no dia anterior cria sérios erros de navegação. Antes que bons cronômetros estivessem disponíveis, as medições de longitude eram baseadas no trânsito da lua ou nas posições das luas de Júpiter. Na maioria das vezes, eles eram muito difíceis de serem usados ​​por qualquer pessoa, exceto astrônomos profissionais. A invenção do cronômetro moderno por John Harrison em 1761 simplificou o cálculo longitudinal.

O problema da longitude levou séculos para ser resolvido e dependia da construção de um relógio não pendular (já que os relógios pendulares não podem funcionar com precisão em um navio inclinado, ou mesmo em um veículo em movimento de qualquer tipo). Dois métodos úteis evoluíram durante o século 18 e ainda são praticados hoje: distância lunar , que não envolve o uso de um cronômetro, e o uso de um relógio ou cronômetro preciso.

Atualmente, os cálculos de longitude para leigos podem ser feitos observando-se a hora local exata (deixando de fora qualquer referência para o horário de verão ) quando o sol está em seu ponto mais alto no céu. O cálculo do meio-dia pode ser feito com mais facilidade e precisão com uma pequena haste exatamente vertical cravada em terreno plano - reserve um tempo para ler quando a sombra estiver apontando para o norte (no hemisfério norte). Em seguida, pegue a leitura da hora local e subtraia-a do GMT (Horário de Greenwich ) ou da hora em Londres, Inglaterra. Por exemplo, uma leitura ao meio-dia (1200 horas) perto do centro do Canadá ou dos EUA ocorreria aproximadamente às 18h (1800 horas) em Londres. O diferencial de seis horas é um quarto de um dia de 24 horas, ou 90 graus de um círculo de 360 ​​graus (a Terra). O cálculo também pode ser feito tomando o número de horas (use decimais para frações de hora) multiplicado por 15, o número de graus em uma hora. De qualquer maneira, pode-se demonstrar que grande parte da região central da América do Norte está a 90 graus de longitude oeste ou perto dela. As longitudes orientais podem ser determinadas adicionando a hora local ao GMT, com cálculos semelhantes.

Distância lunar

Um método mais antigo, mas ainda útil e prático de determinar o tempo exato no mar antes do advento de sistemas de tempo precisos e baseados em satélite é chamado de " distâncias lunares " ou "Lunares", que foi usado extensivamente por um curto período e refinado para uso diário em embarcar em navios no século XVIII. O uso diminuiu em meados do século 19 à medida que relógios cada vez melhores (cronômetros) se tornaram disponíveis para o navio médio no mar. Embora mais recentemente usado apenas por amadores de sextantes e historiadores, agora está se tornando mais comum em cursos de navegação celestial reduzir a dependência total dos sistemas GNSS como potencialmente a única fonte de tempo precisa a bordo de uma embarcação. O método é teoricamente correto, e agora, com várias agências que republicam tabelas lunares para esse propósito anualmente, há um aumento no uso - embora esperemos principalmente pela prática! Destinado ao uso quando um relógio preciso não está disponível ou a precisão do relógio é suspeita durante uma longa viagem marítima, o navegador mede com precisão o ângulo entre a lua e o sol, ou entre a lua e uma das várias estrelas perto da eclíptica . O ângulo observado deve ser corrigido para os efeitos de refração e paralaxe, como qualquer visão celestial. Para fazer essa correção, o navegador mede as altitudes da lua e do sol (ou estrela) mais ou menos ao mesmo tempo que o ângulo da distância lunar. São necessários apenas valores aproximados para as altitudes. Um cálculo com tabelas publicadas adequadas (ou à mão com logaritmos e tabelas gráficas) requer cerca de 10 a 15 minutos de trabalho convertendo o (s) ângulo (s) observado (s) em uma distância lunar geocêntrica. O navegador então compara o ângulo corrigido com aqueles listados nas páginas apropriadas do almanaque para cada três horas do horário de Greenwich, usando tabelas de interpolação para derivar valores intermediários. O resultado é uma diferença de tempo entre a fonte de tempo (sendo de hora desconhecida) usada para as observações e a hora real do meridiano principal (o do "Meridiano Zero" em Greenwich também conhecido como UTC ou GMT). Agora, sabendo UTC / GMT, um outro conjunto de pontos turísticos pode ser obtido e reduzido pelo navegador para calcular sua posição exata na terra como uma latitude e longitude locais.

Uso do tempo

O método consideravelmente mais popular era (e ainda é) usar um relógio preciso para medir diretamente o tempo de uma visão de sextante. A necessidade de uma navegação precisa levou ao desenvolvimento de cronômetros cada vez mais precisos no século 18 (ver John Harrison ). Hoje, o tempo é medido com um cronômetro, um relógio de quartzo , um sinal de tempo de rádio de ondas curtas transmitido de um relógio atômico ou o tempo exibido em um receptor de sinal de tempo de satélite . Um relógio de pulso de quartzo normalmente marca a hora em meio segundo por dia. Se for usado constantemente, mantendo-o próximo ao calor do corpo, sua taxa de deriva pode ser medida com o rádio e, ao compensar essa deriva, um navegador pode manter o tempo melhor do que um segundo por mês. Quando o tempo no meridiano principal (ou outro ponto de partida) é conhecido com precisão suficiente, a navegação celestial pode determinar a longitude, e quanto mais precisamente o tempo for conhecido, mais precisa será a determinação da latitude. Na latitude 45 °, um segundo de tempo é equivalente em longitude a 1.077,8  pés (328,51  m ), ou um décimo de segundo significa 107,8 pés (32,86 m).

Tradicionalmente, um navegador verificava seu (s) cronômetro (s) de seu sextante, em um marcador geográfico pesquisado por um astrônomo profissional. Esta é agora uma habilidade rara, e a maioria dos capitães do porto não consegue localizar o marcador de seu porto. Os navios geralmente carregavam mais de um cronômetro. Os cronômetros eram mantidos em balancins em uma sala seca próxima ao centro do navio. Eles foram usados ​​para definir um relógio de hack para a visão real, de modo que nenhum cronômetro ficasse exposto ao vento e à água salgada no convés. Dar corda e comparar os cronômetros era uma tarefa crucial do navegador. Ainda hoje, ele ainda é registrado diariamente no registro do convés do navio e relatado ao capitão antes dos oito sinos do turno da manhã (meio-dia a bordo). Os navegadores também definem os relógios e o calendário do navio. Dois cronômetros forneciam redundância modular dupla , permitindo um backup caso um parasse de funcionar, mas não permitindo nenhuma correção de erro se os dois exibissem um tempo diferente, pois em caso de contradição entre os dois cronômetros, seria impossível saber qual era errado (a detecção de erros obtida seria a mesma de ter apenas um cronômetro e verificá-lo periodicamente: todos os dias ao meio-dia contra contagem morta ). Três cronômetros forneceram redundância modular tripla , permitindo a correção de erros se um dos três estivesse errado, de forma que o piloto tomaria a média dos dois com leituras mais próximas (voto de precisão média). Existe um velho ditado a esse respeito, que afirma: "Nunca vá para o mar com dois cronômetros; pegue um ou três." Os navios envolvidos no trabalho de pesquisa geralmente carregavam muito mais do que três cronômetros - por exemplo, o HMS Beagle carregava 22 cronômetros .

Navegação celestial moderna

O conceito de linha celestial de posição foi descoberto em 1837 por Thomas Hubbard Sumner quando, após uma observação, ele calculou e plotou sua longitude em mais de uma latitude experimental em sua vizinhança - e notou que as posições estavam ao longo de uma linha. Usando esse método com dois corpos, os navegadores foram finalmente capazes de cruzar duas linhas de posição e obter sua posição - na verdade, determinando a latitude e a longitude. Mais tarde, no século 19, veio o desenvolvimento do método de interceptação moderno (Marcq St. Hilaire) ; com este método, a altura do corpo e o azimute são calculados para uma posição de teste conveniente e comparados com a altura observada. A diferença em minutos de arco é a distância de "interceptação" da milha náutica que a linha de posição precisa ser deslocada para perto ou para longe da direção do subponto do corpo. (O método de interceptação usa o conceito ilustrado no exemplo na seção “Como funciona” acima.) Dois outros métodos de redução da mira são a longitude por cronômetro e o método do ex-meridiano .

Embora a navegação celestial esteja se tornando cada vez mais redundante com o advento de receptores de navegação por satélite ( GPS ) baratos e altamente precisos , ela foi usada extensivamente na aviação até a década de 1960 e na navegação marítima até bem recentemente. Contudo; uma vez que um marinheiro prudente nunca depende de nenhum meio exclusivo para fixar sua posição, muitas autoridades marítimas nacionais ainda exigem que os oficiais de convés mostrem conhecimento de navegação celestial em exames, principalmente como um backup para navegação eletrônica / por satélite. Um dos usos atuais mais comuns da navegação celestial a bordo de grandes navios mercantes é a calibração da bússola e verificação de erros no mar quando não há referências terrestres disponíveis.

A Força Aérea dos EUA e a Marinha dos EUA continuaram instruindo aviadores militares no uso da navegação celestial até 1997, porque:

  • a navegação celestial pode ser usada independentemente de ajudas terrestres.
  • a navegação celestial tem cobertura global.
  • a navegação celestial não pode ser obstruída (embora possa ser obscurecida por nuvens).
  • a navegação celestial não emite nenhum sinal que possa ser detectado por um inimigo.

A Academia Naval dos Estados Unidos (USNA) anunciou que estava descontinuando seu curso de navegação celestial (considerado um dos mais exigentes cursos não-engenharia) do currículo formal na primavera de 1998. Em outubro de 2015, citando preocupações sobre o confiabilidade dos sistemas GPS em face do potencial hacking hostil , o USNA restabeleceu a instrução em navegação celestial no ano letivo de 2015-2016.

Em outra academia de serviço federal, a US Merchant Marine Academy, não houve interrupção na instrução em navegação celestial, pois é necessário passar no Exame de Licença da Guarda Costeira dos EUA para entrar na Marinha Mercante . Também é ministrado em Harvard , mais recentemente como Astronomia 2.

A navegação celestial continua a ser usada por iatistas particulares e, particularmente, por iates de cruzeiro de longa distância em todo o mundo. Para pequenas tripulações de barcos de cruzeiro, a navegação celestial é geralmente considerada uma habilidade essencial ao se aventurar além do alcance visual da terra. Embora a tecnologia GPS (Sistema de Posicionamento Global) seja confiável, os velejadores offshore usam a navegação celestial como uma ferramenta de navegação primária ou como um backup.

A navegação celestial foi usada na aviação comercial até o início da era do jato; Os primeiros Boeing 747 tinham uma "porta de sextante" no teto da cabine. Foi apenas eliminado na década de 1960 com o advento da navegação inercial e dos sistemas de navegação Doppler, e os atuais sistemas baseados em satélite que podem localizar a posição da aeronave com precisão de uma esfera de 3 metros com várias atualizações por segundo.

Uma variação na navegação celestial terrestre foi usada para ajudar a orientar a espaçonave Apollo em sua rota de ida e volta para a lua. Até hoje, missões espaciais como o Mars Exploration Rover usam rastreadores de estrelas para determinar a atitude da espaçonave.

Já em meados da década de 1960, sistemas eletrônicos e de computador avançados evoluíram, permitindo que os navegadores obtivessem visões celestes automatizadas. Esses sistemas foram usados ​​a bordo de navios e aeronaves da Força Aérea dos EUA e eram altamente precisos, capazes de travar em até 11 estrelas (mesmo durante o dia) e determinar a posição da nave para menos de 300 pés (91 m). A aeronave de reconhecimento de alta velocidade SR-71 era um exemplo de aeronave que usava uma combinação de navegação celeste e inercial automatizada . Esses sistemas raros eram caros, no entanto, e os poucos que permanecem em uso hoje são considerados backups para sistemas de posicionamento de satélite mais confiáveis.

Mísseis balísticos intercontinentais utilizar a navegação celestial para verificar e corrigir o seu curso (inicialmente definido usando giroscópios internos) durante o vôo fora da Terra atmosfera . A imunidade a sinais de interferência é o principal fator por trás dessa técnica aparentemente arcaica.

A navegação e tempo baseados em pulsar de raios-X (XNAV) é uma técnica de navegação experimental em que os sinais de raios-X periódicos emitidos por pulsares são usados ​​para determinar a localização de um veículo, como uma nave espacial no espaço profundo. Um veículo usando XNAV compararia os sinais de raios-X recebidos com um banco de dados de frequências e localizações de pulsar conhecidas. Semelhante ao GPS, essa comparação permitiria ao veículo triangular sua posição com precisão (± 5 km). A vantagem de usar sinais de raios-X em vez de ondas de rádio é que os telescópios de raios-X podem ser menores e mais leves. Em 9 de novembro de 2016, a Academia Chinesa de Ciências lançou um satélite experimental de navegação por pulsar chamado XPNAV 1 . SEXTANT (Station Explorer para tecnologia de sincronização e navegação de raios-X) é um projeto financiado pela NASA desenvolvido no Goddard Space Flight Center que está testando o XNAV em órbita a bordo da Estação Espacial Internacional em conexão com o projeto NICER , lançado em 3 de junho 2017 na missão de reabastecimento da ISS SpaceX CRS-11 .

Treinamento

O equipamento de treinamento de navegação celestial para tripulações de aeronaves combina um simulador de vôo simples com um planetário .

Um dos primeiros exemplos é o Link Celestial Navigation Trainer , usado na Segunda Guerra Mundial . Instalado em um prédio de 45 pés (14 m) de altura, apresentava uma cabine que acomodava toda uma tripulação de bombardeiro (piloto, navegador e bombardeiro). A cabine ofereceu uma gama completa de instrumentos que o piloto usou para pilotar o avião simulado. Fixado em uma cúpula acima da cabine do piloto estava um arranjo de luzes, algumas colimadas , simulando constelações a partir das quais o navegador determinava a posição do avião. O movimento da cúpula simulava as mudanças de posição das estrelas com o passar do tempo e o movimento do plano ao redor da Terra. O navegador também recebeu simulações de sinais de rádio de várias posições no solo. Abaixo da cabine, moviam-se "placas de terreno" - grandes fotografias aéreas móveis da terra abaixo - que davam à tripulação a impressão de vôo e permitiam ao bombardeiro praticar o alinhamento de alvos de bombardeio. Uma equipe de operadores sentou-se em uma cabine de controle no solo abaixo da máquina, de onde eles podiam simular as condições climáticas , como vento ou nuvem. Essa equipe também rastreou a posição do avião movendo um "caranguejo" (um marcador) em um mapa de papel.

O Link Celestial Navigation Trainer foi desenvolvido em resposta a um pedido feito pela Royal Air Force (RAF) em 1939. A RAF encomendou 60 dessas máquinas, e a primeira foi construída em 1941. A RAF usou apenas algumas delas, alugando o restante de volta para os Estados Unidos, onde centenas estavam em uso.

Veja também

Referências

links externos

Mídia relacionada à navegação celestial no Wikimedia Commons