Globalni navigacijski sitem GPS in naprave, ki ga uporabljajo, so postale nepogrešljiv pripomoček skoraj vsakega človeka. Prednosti pred papirnatimi zemljevidi so boljša natančnost, interaktivna raba in dosegljivost še na najbolj divjih lokacijah na Zemlji. To pa je hkrati tudi omejitev GPS-a in podobnih sistemov navigacije. Delujejo namreč le na Zemlji. GPS naprave postanejo popolnoma neuporabne že v nizkih orbitah okoli Zemlje, kaj šele na skalah Osončja ali pa cele Galaksije. To se na prvi pogled ne zdi nikakršna omejitev, saj večina od nas ne bo nikoli odletela v Vesolje.
Vendar nekoč bomo prišli do točke, ko bo potovanje po vesolju postalo bolj doseglivo. Za sonde, ki jih pošiljamo po Osončju in tudi iz njega pa je slaba orientacija problem že danes. Tako je pot sonde na Mars natančna le na nekaj kilometrov, pot sonde na robu našega osončja pa le na nekaj 100 kilometrov. Na Zemlji bi taka natančnost določanja položaja bila neuporabna. Tudi v Vesolju bi si želeli boljše.
Werner Becker z inštituta Max-Planck v Garchingu je predstavil način, kako uporabiti pulzarje, da razširimo sistem pozicioniranja po celi Galaksiji.
Kako deluje GPS na Zemlji
Trenutno okoli Zemlje kroži 31 satelitov sistema GPS. Vsi sateliti imajo na krovu natančno uro, ki jo skupaj s svojo lokacijo preko radijskih valov pošiljajo proti Zemlji. Na Zemlji GPS naprava sprejme radijski signal iz vsaj štirih satelitov. Iz teh podatkov poseben procesor v napravi izračuna položaj na Zemlji. Najpomembnejši del izračuna je merjenje zakasnitve signalov. Ker radijski valovi potujejo s hitrostjo svetlobe, pride signal iz bolj oddaljenih satelitov do GPS sprejemnika nekoliko kasneje, kot signal iz bližnjih satelitov. Ker je sprejetem signalu zapisana ura, ob kateri je bil signal poslan, lahko iz meritve časa potovanja signala izračunamo oddaljenost satelita. Če poznamo oddaljenostdo večih satelitov, lahko izračunamo tudi našo pozicijo na Zemlji. Da vsi sateliti delujejo uskaljeno in imajo točne ure, skrbijo nadzorne postaje na Zemlji.
Kako to razširiti na celo Galaksijo
GPS deluje le v bližnji okolici Zemlje. Če se od Zemlje preveč oddaljimo, so vsi sateliti pribljižno enako oddaljeni od nas in pozicije ne moremo več dovolj natančno izračunati. Da bi sistem deloval po celi Galaksiji, bi morali imeti tudi satelite porazdeljene po celi Galaksiji. To je seveda tehnično neizvedljivo.
Ni pa nuj
no, da točno uro uddajajo umetni sateliti. V vesolju obstajjo zanimivi objekti, ki kar sami zelo natančno merijo čas. Signal z njih prihaja v pulzih z izredno natančno periodo, zato jim rečemo pulzarji. To so ostanki eksplozij supernov, ki so bile premalo masivne, da bi lahko nastala črna luknja. Sestavljeni so iz nevtronov in imajo močna magnetna polja. Poleg tega se še zelo hitro vrtijo, tudi nekajkrat v sekundi. Ti objekti so veliki le nekaj kilometrov, vendar zelo svetli v rentgenski svetlobi. Njihovo izredno natančno pulziranje lahko zaznamo z rentgenskimi teleskopi.
Z opazovanjem večih pulzarjev bi lahko po istem postopku kot pri signalu z GPS satelitov izračunali pozicijo kjerkoli v Galaksiji na okoli 5 kilometrov natančno. Tehnologijo, da to naredimo, imamo, vendar je trenutno še zelo nepraktična. Rentgenski teleskopi so velike in zelo drage naprave, ki jih je težko izdelati. Najtežji del (po masi in zahtevnosti izdelave) je sistem ogledal, ki zbira svetlobo. V nekaj desetletjih se nam obeta, da bomo lahko izdelovali zrcala, ki imajo le nekaj procentov teže današnjih. Za tem nam bo manjkala le še vesoljka ladja in odpravili se bomo lahko na pot po Galaksiji, ne da bi se pri tem izgubili.
