mboost-dp1

Flickr - Ethan Hein

GPS til galaksen er fundet

- Via Technology Review - , redigeret af Net_Srak

Når vi her på Jorden anvender et navigationssystem via GPS, så findes koordinaterne for, hvor vi er, ved at triangulere positionen ud fra nøjagtige tidsimpulser fra GPS-satellitterne.

Når det bliver muligt at rejse i vores galakse, så vil et lignende system kunne bruges, og “satellitterne” eksisterer allerede. Astronomen Bertolomé Coll fra observatoriet i Paris har sammen med en kollega udviklet et positioneringssystem, der anvender pulsarer i stedet for GPS-satellitter.

Pulsarer er objekter, der udsender radioimpulser med en meget stor nøjagtighed, og som kan detekteres i hele galaksen. Impulserne fra pulsarerne er så præcise, at det vil være muligt at bestemme sin position i galaksen med én meters nøjagtighed. Det er dog ikke kun hvor i universet, man befinder sig, der kan bestemmes, også hvornår.

På så store afstande, som findes i galaksen, skal der tages hensyn til tiden, og det gør Coll ved at måle på fire pulsarer.





Gå til bund
Gravatar #1 - muldvang
28. maj 2009 09:50
Nå, jamen så er det jo bare med at komme i gang med nogle interstellare rejser! :)
Gravatar #2 - cyandk
28. maj 2009 09:58
Underligt at lave det flere - måske århundrede år inden vi kan rejse til andre galakser?
Gravatar #3 - Chillyskye
28. maj 2009 09:58
Hvis den er præcis ned til en meter, hvad koster udstyret så ikke at fremstille.
Jeg mener, hvis det er så præcist så er det jo tæt på det samme som et consumer produkt her på jorden, og hvis denne nye GPS virker i hele galaksen, så virker den vel også her på jorden?

Bare en tanke :D
Gravatar #4 - ipwn
28. maj 2009 09:59
Kan det mon bruges på jorden også? Eller skygger jorden for signalerne. Kunne da være smart hvis vi kan droppe satellitterne, og bruge naturen i stedet. (Især når GPS satellitterne svigter, hvilket lyder til at det sker om ikke så mange år)
Gravatar #5 - GibStorm
28. maj 2009 10:00
Så må vi jo hellere komme igang med at bruge de pulsarer i vores TomTom's og whatever, nu hvor GPS systemet er i fare for at bryde sammen :)

En anden ting: hvilken stardate har vi så idag? ;)
Gravatar #6 - Izaaq
28. maj 2009 10:00
Galaxy Positioning System!

Endelig en forkortelse, der overlever i længere tid!

1973: GPS
2364 (eller stardate 41986.0): GPS

HURRA!

No more:
CD -> DVD -> HD-DVD -> .... -> UXWGA-HD-UHD-DVESO-ubar-Blu-CD
Gravatar #7 - ipwn
28. maj 2009 10:00
#2 Næh, egentligt ikke.

Det er dejligt at have teknologier der er afprøvet og valideret, før man sender dyrt udstyr af sted :)
Gravatar #8 - Nahilas
28. maj 2009 10:00
#2: Fordi teknologien måske har andre anvendelsesmuligheder? Hvis man får en fed idé, skal man så bare lade den ligge fordi anden teknolgi ikke er parat?

#4: Tvivler på jorden skyggerne for radiostrålerne;). Mon ikke det er for dyrt til at ersttate normale gps satelitter.
Gravatar #9 - ipwn
28. maj 2009 10:03
#8 Det er helt sikkert for dyrt på nuværende tidspunkt at erstatte den nuværende GPS service, men i fremtiden, når denne her teknologi er moden, så kan masseproduktionen nok gøre det til en normal konsumer service :)

Kommer sikkert til at koste knaster at lave de første apperater. Der skal nok også laves en DEL flere beregninger med den her teknik, så der skal også nogle stærkere processorer til vel :) (Og stærkere modtagere vel også?)
Gravatar #10 - Kent
28. maj 2009 10:04
#3 Ja, vi kan sikkert få at vide hvor i galaksen vi befinder os inden for 1 meter. Men spørgsmålet er så; hvor er Jorden på det samme tidspunkt?

Vi er jo egentlig 'kun' interesserede i at vide hvor vi befinder os i forhold til Jorden og ikke i forhold til hele galaksen - jorden ræser jo rundt i galaksen med en svimlende hastighed. ;)

-Kent
Gravatar #11 - Kian
28. maj 2009 10:07
Ehm altså... er det ikke optimistisk at tro at GPS overlever helt til den tid vi skal ud og lege i rummet? Mon ikke det hedder noget andet?
Men altså fed taktik... så håber man jo at deres add-on kan bruges. Var der nogle der havde lavet spil og programmer til iPhonen før den overhovedet var en minimal tanke hos Steve Jobs?
Gravatar #12 - j_jorgensen
28. maj 2009 10:11
Synes det er lidt interessant at den her teknologi også kan fortælle os HVORNÅR vi er ...
Gravatar #13 - el_barto
28. maj 2009 10:12
Jeg ved altid hvornår jeg er, som regel er det næsten til tiden, men ofte er det 5 minutter for sent.
Gravatar #14 - Wendten
28. maj 2009 10:13
3# den kan ikke bruges på jorden da jorden skygger for pulsarene.. du skal ud i en afstand hvor jordens vinkelstørrelse er tilstrækkelig lille, derudover skal du have nogle kraftigere modtagere som vi med moderne teknologi ikke kan indbygge i en håndholdt enhed.
Gravatar #15 - GibStorm
28. maj 2009 10:16
Egentlig troede jeg at universet udvider sig hele tiden, hvilket jo betyder at alt flytter sig løbende.

Hvordan kan dette system så bestemme noget inden for en meters afstand?
Gravatar #16 - dsckeld
28. maj 2009 10:20
#15: En af grundene til at man kan bestemme det hele med 1 meters nøjagtighed er at vi ved hvornår vi er der. Vi er ved at have så godt styr på hvordan galaksen bevæger sig indbyrdes at vi kan beregne store dele af himmellegemernes nøjagtige position når bare vi kender tidspunktet.

#10: Af dette følger så at vi også ved hvor jorden er meget præcist, lige så snart vi ved hvornår vi er.
Gravatar #17 - Pally
28. maj 2009 10:31
GibStorm (15) skrev:
Egentlig troede jeg at universet udvider sig hele tiden, hvilket jo betyder at alt flytter sig løbende.

Hvordan kan dette system så bestemme noget inden for en meters afstand?

Universets udvidelse overtrumfes af gravitationen indenfor vores galakse (måske endda vores galakse-hob).

Nørd-bonus-info:
Hvis teorien bag The Big Rip er korrekt vil ekspansionen på et tidspunkt overvinde gravitation både indenfor galaksen men osse indenfor solsystemet og slutteligt osse overvinde den stærke kernekraft. Den tilstand vil være meget lig 'intet'.
Gravatar #18 - Shase
28. maj 2009 10:35
også hvornår


Big deal. Det kan min Garmin også. Den kan endda fortælle mig hvornår jeg ankommer til mit bestemmelsessted.
Gravatar #19 - AcidCrow
28. maj 2009 10:37
]

Pally (17) skrev:
GibStorm (15) skrev:
Egentlig troede jeg at universet udvider sig hele tiden, hvilket jo betyder at alt flytter sig løbende.

Hvordan kan dette system så bestemme noget inden for en meters afstand?

Universets udvidelse overtrumfes af gravitationen indenfor vores galakse (måske endda vores galakse-hob).

Nørd-bonus-info:
Hvis teorien bag The Big Rip er korrekt vil ekspansionen på et tidspunkt overvinde gravitation både indenfor galaksen men osse indenfor solsystemet og slutteligt osse overvinde den stærke kernekraft. Den tilstand vil være meget lig 'intet'.


Nirvana! With the lights out.... its less dangerous,
Here we are now.... Entertain Us.....
Gravatar #20 - rma
28. maj 2009 10:46
Findes næsten allerede denne teknik

Man bruger idag star trackere, udfra at man kender de omkring liggende stjerner.

se evt.
http://www.terma.com/index.dsp?area=249#
Gravatar #21 - Fjolle
28. maj 2009 10:50
Uh. Er det ikke gammelt? På pioneers plade er indkodet jordens position i forhold til forskellige pulsarer, og den blev sendt op i 1972...
Gravatar #22 - ikkeleakmitlogin
28. maj 2009 11:07
#4 - Tror næppe at jorden vil skygge, da jorden ikke er den eneste planet i universet. dvs. at der vil være pænt mange steder hvor denne "GPS" ville falde ud pga. den lå i skyggen af andre planeter/stjerner.

Er vores nuværende gps ikke også præcis op til 20cm? Så ville ikke være nogle fordel ved og bruge denne interstellar gps :)
Gravatar #23 - Daff
28. maj 2009 11:15
Godt vi har nogle ganske kloge hoveder her på Jorden :b
Gravatar #24 - Loke76
28. maj 2009 11:41
42
Gravatar #25 - p1x3l
28. maj 2009 11:42
weehuuu må sku være record nyhed fra 1972 lOl.... some #21 påpeger

til jer der tror det virker ned til en meter på jorden her... så tror jeg hvor atmosfere giver for stor forstyrrelser
Gravatar #26 - shantri
28. maj 2009 11:50
Det er fandme sejt. Godt gået.
Gravatar #27 - tazly
28. maj 2009 12:06
#0 skrev:
På så store afstande som findes i galaksen, skal der tages hensyn til tiden


Det har ikke noget med de store afstande at gøre - GPS virker også ved at måle på tiden. Iøvrigt skrevet forkert af fra kilden:
kilde skrev:
Why four pulsars? Coll points out that on these scales relativity has to be taken into account when processing the signals and to do this, the protocol has to specify a position in space-time, which requires four signals.


Igen samme princip som GPS. Almindelige GPS-modtagere har ikke atom-ure, så de kender ikke klokken nøjagtigt nok til brug for positionering. Derfor bliver man nød til at have 4 signaler, da der er 4 ukendte dimensioner (3 spatiale + tid).

Jeg vil tro "relativity" refererer til rødforskydning og rummets andre "uregelmæssigheder" med krumning osv. som sikkert bliver en stor fejlkilde på disse skalaer.
Gravatar #28 - Izaaq
28. maj 2009 12:30
Hmm jeg sidder lidt og overvejer systemet. I almindelig GPS sender satelliten et time stamp til modtageren. Derfor kræver det 4 satellitter, som tazly skriver, for at kunne lokalisere sig.

Men pulsarerne sender jo ikke et time stamp, men et impuls-tog af bursts. Dvs hvis man ved forsinkelsen på de 4 bursts, så kan man beregne sin position. Men kun indenfor et bestemt område. Givet 4 forsinkelser kan man finde flere løsninger, da man ikke kan sige, om det er burst nummer x eller x+1 eller x-1 man har modtaget. Dvs man bliver nødt til at vide i hvilken "sektor" af rummet, man befinder sig i, før man kan benytte denne metode.

F.eks. hvis pulsarerne sender et burst hvert sekund kan man bestemme sin position indenfor en område á la 1 kubik-lyssekund, da man ikke kan vide, om man står på position X og kigger på burst x eller man står i position X+1 lyssekund (cirka) og ser på burst x+1 fra en pulsar.

Der skal naturligvist korrigeres for trigonometrien i, at de andre burst delays også skal passe, så det bliver ikke 1 lyssekund, men der omkring.
Gravatar #29 - sorenmalling
28. maj 2009 12:45
"Om 3 lysår, drej til højre"...
Gravatar #30 - Izaaq
28. maj 2009 13:00
#29 Hvis man sidder et eller andet sted ude i rummet, og den så siger "Genberegner... Foretag u-vending snarest muligt", så bliver der nok glade dage i styrhuset på rumfærgen.
Gravatar #31 - Zeelot
28. maj 2009 13:03
Maan, glæder mig til den tid hvor rumfærger er mugligt, så kan det ske at vi kan slippe for "Pas på, du køre for hurtigt" på GPS'erne :P
Gravatar #32 - Bladtman242
28. maj 2009 13:11
Angående universets udvidelse.
hvis jeg har forstået det udvider universet sig lidt som en ballon: hvis du tegner 2 pleter på den og puster den op bliver ikke blot afstanden mellem pletterne større, SELVE pletterne gør det også, så i takt med at universet bliver større bliver vi det også, vores raketter bliver større og vores genitialer bliver større;)

Anywho. nogen der gider forklare hvordan det kan fungere hvis jorden kan skygge for signalerne?
Hvad fanden vil du så gøre i den anden ende af galaksen? der kan du vel dårligt have "frit udsyn" til satellitterne for planeter og stjerner?
Gravatar #33 - photonatic
28. maj 2009 13:16
#0:

Når det bliver muligt at rejse i vores galakse, så vil et lignende system kunne bruges og "satellitterne" eksisterer allerede.


Dejligt med en vis optimisme..."når" og ikke "skulle vi nogensinde kunne". :-)
Gravatar #34 - dsckeld
28. maj 2009 13:23
tazly (27) skrev:

Igen samme princip som GPS. Almindelige GPS-modtagere har ikke atom-ure, så de kender ikke klokken nøjagtigt nok til brug for positionering. Derfor bliver man nød til at have 4 signaler, da der er 4 ukendte dimensioner (3 spatiale + tid).


Det er nu ikke heeelt rigtigt. Almindelige GPS ville godt nok kunne løse ligningerne bedre med en atom-reference, men det betyder ikek en døjt for de flese. Har du den individuelle tidsforskel for 3 satellitter, så kan du finde ud af hvilken linje du er på mellem jordens centrum og udkanten af det kendte univers. Du har lidt svært ved at afgøre hvor på linjen, men for det meste kan du af andre veje afgøre hvilken halvkugle der er den rette. Blandt andet ved at vide hvilke satellitter du modtager. Skal du kende højden over centrum, eller højden over geoiden, så skal du bruge enten nøjagtighed absolut eller en 4. referencesatellit.
Gravatar #35 - Pally
28. maj 2009 13:42
Bladtman242 (32) skrev:
Angående universets udvidelse.
hvis jeg har forstået det udvider universet sig lidt som en ballon: hvis du tegner 2 pleter på den og puster den op bliver ikke blot afstanden mellem pletterne større, SELVE pletterne gør det også, så i takt med at universet bliver større bliver vi det også, vores raketter bliver større

Nej. I din analogi, så er pletterne tegnet med en blæk der holder pletten samlet.

Bladtman242 (32) skrev:

vores genitialer bliver større;)

Niksen; du må nøjes med din Swedish Penis Pump 2000 DeLuxe

Gravatar #36 - kasperd
28. maj 2009 14:19
Gad vide om pulsarerne er lavet af en fjern civilisation der havde brug for et GPS system.

j_jorgensen (12) skrev:
Synes det er lidt interessant at den her teknologi også kan fortælle os HVORNÅR vi er ...
Det er praktisk nok når du tænder sådan en enhed, og den ikke ved hvor lang tid den har været slukket.

Formålet med at regne tidspunktet er nok ikke at fortælle dig tidspunktet. Det er en af de ubekendte i det ligningssystem der skal løses, og man kan sikkert ikke regne positionen ud uden også samtidig at regne tidspunktet ud. Og når den nu alligevel har regnet tidspunktet ud, så kan den lige så godt fortælle det.

Izaaq (28) skrev:
F.eks. hvis pulsarerne sender et burst hvert sekund kan man bestemme sin position indenfor en område á la 1 kubik-lyssekund, da man ikke kan vide, om man står på position X og kigger på burst x eller man står i position X+1 lyssekund (cirka) og ser på burst x+1 fra en pulsar.
Bruger man rent faktisk bursts fra pulsarerne til at beregne sin position? Jeg ville have gættet på, at man kun brugte de bursts til at finde ud af, hvilken pulsar det kom fra, og hvilken retning det kom fra. Efterfølgende kunne man så bruge vinklerne imellem dem til at beregne sin position.

Hvis man blot måler vinklerne imellem dem er der så vidt jeg kan regne ud fem frihedsgrader hvilket er nok til at bestemme de fire ubekendte man er interesseret i og checke at man har regnet rigtigt.

To pulsarer ville give en frihedsgrad. Tre pulsarer ville give tre frihedsgrader, nemlig de parvise vinkler imellem dem. Den fjerde pulsar giver kun to frihedsgrader mere fordi når du kender vinklerne til to af de første pulsarer, så ligger den tredje fast (modulus spejlinger).
Gravatar #37 - rmariboe
28. maj 2009 14:32
#22 << GPS er nøjagtigt ned til få cm; men signalet er scrambled, så privatpersoner kun får godt ti meter.

#27 << Helt forkert. GPS modtageren kender tiden nøjagtigt ned til samme præcision som GPS sateliternes atomure, som de synkroniserer med (se evt. Wikipedia). Afstande til fire kendte positioner i rummet skal bruges for at bestemme egen position. Her benyttes i nogle tilfælde afstande til tre satelitter og en simpel model af Jorden, hvilket giver lav præcision. Typiske GPS modtagere måler afstande til op til 12 sateliter, hvilket giver bedre præcision.
- som #34 lidt teknisk udpensler ;)

#28 << Heh, det har man nok overvejet - jeg tror ikke, at du skal regne med, at teknikken bag dette system fungerer som noget, der minder om GPS :)
- måske nærmere noget i retning af, hvad #36 beskriver.

#32 << Det med, at Jorden skygger... Folk mener vist, at atmosfæren omkring Jorden og dens magnetfelt forstyrrer signalerne. Det tvivler jeg dog rigtig, rigtig meget på.
Gravatar #38 - Izaaq
28. maj 2009 14:32
#36 Jeg har svært ved at se, hvordan man kan lave positionsberegninger med præcision på ned til 1 meter ved at måle vinkler ude i rummet. Hvis pulsarerne er et par hundrede lysår væk, så vil 1 meter svare til en uhyrlig lille forskel i vinkel, hvis man flytter sig 1 meter.

Til gengæld svarer 1 meter ved lysets hastighed til 3 ns, som man godt kan måle sig frem til. En moderne CPU kører jo ved 4 GHz, hvilket er 250 picosekunder, så 1 meters forskel i afstand vil svare til 12 clock ticks på en CPU.

Desuden: Hvis man anvendte vinklerne, så ville 3 pulsarer være nok.
Gravatar #39 - Izaaq
28. maj 2009 14:58
#38 Der skal bruges 4 pulsarer stadig. Mindre fejl....
Gravatar #40 - LalaDK
28. maj 2009 17:32
Haha, elsker titlen.
Hvor fanden har de fundet den henne? x)
Gravatar #41 - gnаrfsan
28. maj 2009 22:42
#40: Ja, jeg overvede om nogen havde baldret rudne på en rumfærge og nakket den :)
Gravatar #42 - kasperd
28. maj 2009 23:37
rmariboe (37) skrev:
GPS modtageren kender tiden nøjagtigt ned til samme præcision som GPS sateliternes atomure, som de synkroniserer med
Hvis GPS modtageren bruger et ur, og det ur er 1ms foran eller bagefter, så vil det betyde at afstanden til satelitterne bliver beregnet til at være 300km forkert. GPS modtagere er ikke udstyret med atomure, så de kan ikke blive ved med at have et præcist tidspunkt.

Ja, en GPS modtager kan synkronisere med tiden fra satteliterne. Men den kan ikke bare synkronisere med tiden fra en sattelit. En besked fra satelitten angiver hvornår den blev afsendt, men når man ikke kender afstanden, så ved man ikke hvor længe den har været undervejs.

GPS systemet kan ikke bruge tovejs kommunikation til at løse det problem på samme måde som NTP gør det. I stedet bruger man en satellit ekstra, og løser et ligningssystem med fire ubekendte i stedet for tre.

En modtager har et ur som efter det er synkroniseret kan holde sig nogenlunde præcis i et stykke tid. Så når først man har fundet initiel sted og tid, så kan man køre videre med en sattelit mindre og blive ved med at finde ud af hvor man er imens man bevæger sig. Men beregningerne vil blive mere og mere upræcise efterhånden som uret drifter. Først når man har satelliter nok til at løse det komplette ligningssystem og beregne tid og sted kan det blive korrigeret igen.
Gravatar #43 - Taxwars
29. maj 2009 01:41
Og så en dag viser det sig at pulsaerne rent faktisk ER et GPS system lavet af en fremmed mægtig intelligens ;)
Gå til top

Opret dig som bruger i dag

Det er gratis, og du binder dig ikke til noget.

Når du er oprettet som bruger, får du adgang til en lang række af sidens andre muligheder, såsom at udforme siden efter eget ønske og deltage i diskussionerne.

Opret Bruger Login