Ученые выдвинули идею о создании сети спутников на границах Солнечной системы для точного измерения космических расстояний. Это может помочь решить проблему «напряжения Хаббла» и обнаружить «Девятую планету».
Команда ученых под руководством Мэтью Мак-Квина из Института перспективных концепций NASA (NIAC) разработала проект Cosmic Positioning System (CPS) — масштабную инициативу, подобную «космическому GPS», с использованием спутников, расположенных на орбитах от 20 до 100 астрономических единиц (а.е.) от Солнца. Система предполагает установку как минимум пяти спутников с большими антеннами для определения расстояний до космических объектов путем сравнения времени поступления сигналов. Статья размещена на портале препринтов arXiv.
Авторы акцентируют внимание на том, что это не простое «технологическое упражнение» — они надеются, что такая система позволит значительно уточнить важную космологическую величину — постоянную Хаббла, отражающую скорость расширения Вселенной. На данный момент различные методы измерения этой константы дают расходящиеся результаты — 67,4 км/с на мегапарсек по данным наблюдений реликтового излучения и около 73 км/с на мегапарсек по данным наблюдений за переменными звездами и сверхновыми. Это явление в астрономии называется «напряжением Хаббла» или парадоксом Хаббла.
Современные измерительные инструменты, такие как Спектроскопический прибор для изучения темной энергии (DESI) и космический телескоп «Джеймс Уэбб», не принесли значительных результатов в разрешении этого противоречия и даже заставили теоретиков задуматься, может ли темная энергия меняться со временем. Теоретически более чувствительный эксперимент мог бы положить конец этим спекуляциям, но для повышения чувствительности к этим небольшим различиям необходима мощная инфраструктура.
Как это будет работать
CPS использует принцип, аналогичный GPS — но на уровне всей Солнечной системы. Спутники с 8–9-метровыми антеннами и высокоточными атомными часами (аналогичными Deep Space Atomic Clock от NASA) будут фиксировать время прихода электромагнитных волн от высокоэнергетических источников, таких как быстрые радиовспышки (FRB). Небольшая разница во времени получения сигналов между аппаратами системы позволит определить расстояние до источника с беспрецедентной точностью.
Для обеспечения работы оборудования на таких удаленных орбитах, где солнечного света недостаточно, предлагается использовать радиоизотопные генераторы, что обеспечит функционирование как антенн, так и электроники даже при низких температурах около 20K.