Wie navigiert man ohne Magnetismus?

Finden Sie Norden mit einem Kreiselkompass. Karte mit SLAM-Drohnen.

Ein Kreiselkompass ist ein nichtmagnetischer Kompass, der auf einer internen, sich schnell drehenden Scheibe und der Rotation der Erde basiert, um den wahren Norden zu finden . Dies ist nicht dasselbe wie ein Gyroskop. Ein Gyroskop allein reicht für die langfristige Seenavigation nicht aus.

Die Wikipedia-Seite listet zwei Vorteile auf.

Kreiselkompasse werden häufig für die Navigation auf Schiffen verwendet, da sie gegenüber Magnetkompassen zwei wesentliche Vorteile haben:

• Sie finden den wahren Norden, bestimmt durch die Erdrotation, der sich vom magnetischen Norden unterscheidet und für die Navigation nützlicher ist,
  und
• sie sind unbeeinflusst von ferromagnetischen Materialien, wie z. B. Schiffsstählen, die das Magnetfeld verändern

Fortgeschrittenere Versionen sind der HRG-Kreiselkompass und der Glasfaser-Kreiselkompass . Diese basieren auf einem halbkugelförmigen Resonatorgyroskop bzw. einem faseroptischen Gyroskop, beides Festkörpergeräte, die ein wartungsfreies Instrument ermöglichen.

Mapping ist eine etwas andere Geschichte. Die Entdecker können Drohnenflotten mit Trägheitsnavigation und/oder Ultrabreitbandpositionierung verwenden, um die Umgebung zu fotografieren und zu kartieren. Diese Technik wird SLAM genannt .

Dies setzt natürlich voraus, dass Sie keine GPS-Satelliten im Orbit einsetzen , da diese durch Wolken hindurch funktionieren.

Ein ausreichend genaues Gyroskop kann verwendet werden, um den wahren Norden einigermaßen genau zu finden, indem die Winkeländerungsrate der Einheit bestimmt wird (das Militär verwendet solche Nordsucher für Artilleriebatterien).

Mit einem Polarisationsfilter lässt sich der Sonnenstand auf mehrere Grad genau bestimmen. Dies ist zwar kaum eine Präzisionsnavigation, aber sicherlich besser als nichts, da es eine grobe Bestimmung von Breiten- und Längengrad ermöglicht.

Natürlich ist ein "Team von Forschern" nicht dabei, eine genaue Karte des Planeten zu erstellen, wenn der Planet immer bedeckt ist. Da keine Satellitenfotos und keine großformatigen Luftaufnahmen verfügbar sind, können nur lokale Karten auf altmodische Weise von Vermessungsteams erstellt werden.

Wenn die Bewölkung stark genug ist, könnten einige Luftaufnahmen möglich sein, und das Wissenschaftsteam könnte eine Reihe von Funksendern einrichten, um das bereitzustellen, was im Wesentlichen LORAN-Navigation für das Kartierungsflugzeug ist.

Sterne emittieren in einem viel breiteren Wellenlängenspektrum als nur Licht. Mit einem einfachen Radioteleskop können Sie die Sonne sogar durch die dicksten Wolken lokalisieren. Dies würde es Ihnen ermöglichen, Ihren Breitengrad zu bestimmen. Da Sie Raumfahrt haben, sollte jemand eine genaue Uhr haben, damit Sie Ihren Längengrad auch ganz einfach finden können.

Sobald Sie einen Punkt ausgearbeitet haben, können Sie mit der Vermessung der Umgebung beginnen. Früher haben wir dafür trigonometrische Punkte verwendet . Dadurch konnten wir einigermaßen genaue Karten erstellen.

Wenn Sie dann navigieren möchten, können Sie die Hügel als Referenzpunkte verwenden und mit dem winzigen Radioteleskop Ihren eigenen Breiten- und Längengrad berechnen

Okay, zuerst würden Kolonisten, die vollständig aus dem Weltraum herunterkommen, ein Satellitennavigationssystem einrichten. Ohne Startkosten, um die Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen, wäre es zu trivial, es nicht zu tun.

Aber angesichts der Prämisse hat Oldcat mit Oberflächenemittern eigentlich Recht. Bevor GPS-Schiffe ein auf Funkfeuern basierendes Ortungssystem verwendeten. Und die Radionavigation scheint immer noch im Einsatz zu sein.

Richten Sie also einfach einige Funkfeuer ein, die ein Zeitsignal um Ihre Basis senden. Fügen Sie einige an anderen wichtigen Stellen hinzu. Solange die Uhren in Beacons funktionieren und Sie die relativen Entfernungen der Beacons kennen, ist es ziemlich einfach, den Standort zu berechnen.

Der vom System abgedeckte Bereich kann schrittweise erweitert werden, indem weitere Beacons hinzugefügt werden. Dies ist kein besonders gutes System für die globale Navigation, aber es deckt den gesamten Bereich ab, den Sie tatsächlich verwenden. Und ermöglicht es Ihnen, immer die Richtung nach Hause zu kennen.

Karten wurden schon immer auf die gleiche Weise erstellt: mit großen Orientierungspunkten . Vermutlich ist der Planet erdähnlich genug, um große Berge, Wälder, Ozeane, Flüsse, Seen und möglicherweise sogar Städte und Straßen zu haben. Für Navigationszwecke und um die allgemeine Form der Welt abzubilden, wäre es vollkommen akzeptabel, Ihre Karten auf Orientierungspunkten zu basieren.

Um ein vollständiges globales Bild zusammenzusetzen, müsste man einfach einen Globus nehmen und die Form dieser gezeichneten Landmassen so genau wie möglich darauf projizieren - die "Spitze" des Globus würde abstrakt gewählt, aber das ist bereits der Fall für Erde . Auf diesem fremden Planeten wäre es wahrscheinlich nur der höchste Gipfel (gemessen an Entfernung und Deklination) oder durch die Landmasse in zwei Hälften geteilt.

Richten Sie unterwegs einfach ein System von GPS-ähnlichen Sendern an der Oberfläche ein. Solange Sie sich in Reichweite von einem befanden, haben Sie eine Position auf der Karte. Wenn es keine Ionosphäre gibt, braucht man einfach mehr davon.

Ein hochauflösendes, driftarmes Trägheitsnavigationssystem (INS) könnte ihnen Positionsinformationen liefern, die die Grundlage einer Karte bilden würden. Markieren Sie die Landezone als 0,0,0 und starten Sie von dort aus. Bekämpfen Sie die Drift, indem Sie das INS zurücksetzen, wenn sie zur Basis zurückkehren. Dies erfordert kein Vorladen von Koordinaten aus dem Weltraum und funktioniert überall dort, wo die Gesetze der Physik gelten. Da INS Beschleunigungen verfolgt, erfassen Sie als zusätzlichen Bonus nicht nur x- und y-Positionen, sondern auch Höhenmessungen.