Seit Jahrhunderten helfen Leuchttürme den Seeleuten, sicher in den Hafen zurückzukehren. Ihre Lichter fegten über das Wasser, schnitten durch Nebel und Dunkelheit, führten Seeleute um gefährliche Hindernisse herum und hielten sie auf Kurs. In Zukunft könnten Weltraumforscher ähnliche Orientierungspunkte von anhaltenden Signalen erhalten, die von Pulsaren erzeugt werden, heißt es NASA.
Wissenschaftler und Ingenieure nutzen die Internationale Raumstation, um eine Pulsar-basierte Navigation zu entwickeln. Sie planen die Schaffung von Weltraumbaken, die bei der Navigation im Weltraum helfen sollen, beispielsweise bei Reisen zum Mond im Rahmen des Artemis-Programms der NASA oder bei zukünftigen bemannten Flügen zum Mars.
Pulsare oder schnell rotierende Neutronensterne sind die extrem dichten Überreste von Sternen, die als Supernovae explodierten. Sie senden Röntgenphotonen in hellen, schmalen Strahlen aus, die wie Leuchtfeuer in den Himmel schießen, während sich die Sterne drehen. Aus großer Entfernung scheinen sie zu pulsieren, daher der Name - Pulsare.
Röntgenteleskop SCHÖNER an der Außenseite der ISS sammelt und markiert die Ankunftszeit von Röntgenlicht von Neutronensternen am Himmel. Die in NICER integrierte Software namens Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology oder SEXTANT verwendet Beacons von Pulsaren, um ein GPS-ähnliches System zu erstellen. Dieses Konzept könnte eine autonome Navigation im gesamten Sonnensystem und darüber hinaus ermöglichen.
Die Stabilität der Pulse macht es möglich, ihre Ankunftszeit an jedem Kontrollpunkt des Sonnensystems mit hoher Genauigkeit vorherzusagen. Wissenschaftler haben detaillierte Modelle entwickelt, die beispielsweise genau vorhersagen, wann der Puls die Erde erreicht. Die Ankunftszeit des Pulses am Detektor des Raumfahrzeugs und sein Vergleich mit der erwarteten Ankunft des Kontrollpunkts liefert Informationen für die Navigation weit über die Grenzen unseres Planeten hinaus.
Die NASA stellte fest, dass sich die von Pulsaren bereitgestellten Navigationsinformationen mit der Entfernung von der Erde nicht verschlechtern, da Pulsare über unsere Galaxie verteilt sind.
"Galactic" GPS kann überall im Sonnensystem funktionieren und sogar robotische oder bemannte Systeme darüber hinaus transportieren.
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