Lorsque votre GPS, et maintenant aussi votre téléphone
portable, tente de déterminer sa position, il écoute les bipes exactes de
signaux provenant d'une flotte de satellites en orbite sur la terre. Ils se
propagent avec la vitesse de la lumière et cause de différente distances ils n’arrivent
pas au même temps. Les délais sont une mesure de la distance entre nous et les
satellites. Quand un GPS reçoive bipes de 3 satellites, et donné que leurs
positions sont connus, il est possible de déterminer la position exact avec une
méthode appelé triangulation.
Malheureusement le GPS ne fonctionne pas pour satellites
loin de la terre. Leurs positions sont déterminés avec aide d’une procédure
complique qui inclue une communication avec la terre. Elle n’est pas très exacte.
À freiner un satellite au moment exact pour qu’il entre dans une trajectoire
autour d’un objet céleste distante dans
notre système solaire n’est donc pas facile et pour les lunes autour des gros planètes
pratiquement impossible. C’est pourquoi il n’y a que des images de survoles de
ces lunes.
Pourtant, il existe des objets
célestes qui faiblement ressemblent aux satellites GPS. Ce sont des pulsars millisecondes,
des étoiles à neutrons de la taille d'une ville qui tournent incroyablement
vite et qui projettent des rayons X dans l'univers avec plus de régularité que
les horloges atomiques les plus précises. Ces bipes ne sont évidemment pas synchronisées
mais avec aide de la mathématique un peu avancé il est possible de les utiliser
pour positionnements. Un problème additionnel et qu’il faut des détecteurs de rayons
X pour capturer ces signaux.
Des expérimentations sont néanmoins en cours dans la
station spatiale. Le projet est appelé Station
Explorer for X-Ray Timing and Navigation, (SEXTANT). L'équipe en charge
avait préliminairement l’objectif d’en 2 semaines suivre l'ISS avec une
déviation de moins de 10 km. La première
démonstration, en novembre 2017, a réussi un peu meilleur, de 7 km.
Les prochains objectifs sont une déviation maximale de 3
km suivi par 1 km.
Cependant, les expérimentations actuelles sont faites
dans un environnement peu favorable. La station circule avec une trajectoire un
peu imprévisible et la moitié du ciel est bloquée par notre planète, couvrant certains
des pulsars qui sont utilisés toutes les 45 minutes. Dans l'espace lointain,
avec un champ de vision fonctionnellement illimité, et où les corps célestes le
plus souvent bougent en trajectoires prévisibles, la tâche sera beaucoup plus
facile.