¿Cómo navegar sin magnetismo?

Encuentra el norte con una brújula giroscópica. Mapa con drones SLAM.

Una brújula giroscópica es una brújula no magnética que se basa en un disco interno de giro rápido y en la rotación de la Tierra para encontrar el norte verdadero . Esto no es lo mismo que un giroscopio. Un giroscopio por sí solo no es suficiente para la navegación marítima a largo plazo.

La página de Wikipedia enumera dos ventajas.

Las brújulas giroscópicas se utilizan ampliamente para la navegación en barcos, porque tienen dos ventajas significativas sobre las brújulas magnéticas:

• encuentran el norte verdadero determinado por la rotación de la Tierra, que es diferente y más útil desde el punto de vista de la navegación que el norte magnético,
  y
• no se ven afectados por los materiales ferromagnéticos, como el casco de acero de los barcos, que cambian el campo magnético

Las versiones más avanzadas son el girocompás HRG y el girocompás de fibra óptica . Los cuales se basan en un giroscopio resonador hemisférico y un giroscopio de fibra óptica respectivamente, ambos dispositivos de estado sólido, lo que permite un instrumento libre de mantenimiento.

El mapeo es una historia ligeramente diferente. Los exploradores pueden usar flotas de drones con navegación inercial y/o posicionamiento de banda ultraancha para fotografiar y mapear las áreas circundantes. Esta técnica se llama SLAM .

Esto es, por supuesto, suponiendo que no implemente satélites GPS en órbita, porque funcionan a través de las nubes.

Se puede usar un giroscopio lo suficientemente preciso para encontrar el norte verdadero con cierta precisión determinando la tasa de cambio angular de la unidad (el ejército usa tales buscadores de norte para baterías de artillería).

Usando un filtro polarizador, la ubicación del sol se puede determinar con una precisión de varios grados. Si bien esto no es una navegación de precisión, ciertamente es mejor que nada, ya que permite una determinación aproximada de la latitud y la longitud.

Por supuesto, un "equipo de exploradores" no está a punto de crear un mapa preciso del planeta cuando el planeta está siempre nublado. Sin fotografías satelitales y sin disponibilidad de fotografías aéreas a gran escala, los equipos topográficos solo pueden producir mapas locales a la antigua usanza.

Si la nubosidad es lo suficientemente alta, es posible que se tomen algunas fotografías aéreas, y el equipo científico podría configurar una serie de transmisores de radio para proporcionar lo que es esencialmente navegación LORAN para el avión de mapeo.

Las estrellas emiten en un espectro mucho más amplio de longitudes de onda que solo la luz. Puede usar un radiotelescopio simple para ubicar el sol incluso a través de las nubes más espesas. Esto le permitiría precisar su latitud. Dado que tiene viajes espaciales, alguien debería tener un reloj preciso para que también pueda encontrar su longitud de manera bastante simple.

Una vez que haya resuelto un punto, puede comenzar a inspeccionar el área circundante. Solíamos usar puntos trigonométricos para esto. Esto nos permitió hacer mapas razonablemente precisos.

Luego, cuando quiera navegar, puede usar las colinas como puntos de referencia, así como calcular su propia latitud y longitud con el pequeño radiotelescopio.

De acuerdo, primero, los colonos que vinieran del espacio instalarían un sistema de navegación por satélite. Sin ningún costo de lanzamiento para poner los satélites en la superficie y ponerlos en órbita, sería demasiado trivial no hacerlo.

Pero dada la premisa, Oldcat en realidad tiene razón con los emisores de superficie. Antes los barcos GPS utilizaban un sistema de localización basado en radiobalizas. Y la navegación por radio parece estar todavía en uso actual.

Así que simplemente configure algunas balizas de radio que envíen una señal horaria alrededor de su base. Agregue algunos en otros lugares importantes. Siempre que los relojes de las balizas funcionen y conozca las distancias relativas de las balizas, es bastante sencillo calcular la ubicación.

El área cubierta por el sistema se puede ampliar gradualmente agregando más balizas. Este no es un sistema particularmente bueno para la navegación global, pero cubrirá toda el área que realmente usa. Y te permitirá saber siempre la dirección a casa.

De la misma manera que siempre se han hecho los mapas: utilizando grandes hitos . Presumiblemente, el planeta es lo suficientemente parecido a la Tierra como para tener grandes montañas, bosques, océanos, ríos, lagos y, potencialmente, incluso ciudades y carreteras. Para fines de navegación y para mapear la forma general del mundo, sería perfectamente aceptable basar sus mapas en puntos de referencia.

Reunir una imagen global completa sería simplemente una cuestión de tomar un globo y proyectar la forma de esas masas de tierra dibujadas en él con la mayor precisión posible: la 'parte superior' del globo se elegiría de manera abstracta, pero ese ya es el caso para tierra _ En este planeta alienígena, probablemente sería solo el pico más alto (medido por la distancia y la declinación) o dividido por la mitad por la masa terrestre.

Simplemente configure un sistema de emisores similares a GPS en la superficie a medida que avanza. Siempre que esté dentro del alcance de uno, tiene una posición en el mapa. Si no hay ionosfera, solo necesita más de ellos.

Un sistema de navegación inercial (INS) de alta resolución y baja deriva podría brindarles información de posición que formaría la base de un mapa. Marque la zona de aterrizaje como 0,0,0 y muévase desde allí. Combata la deriva reiniciando el INS cada vez que regresen a la base. Esto no requiere la carga previa de coordenadas desde el espacio y funciona en cualquier lugar donde se apliquen las leyes de la física. Como beneficio adicional, dado que INS realiza un seguimiento de las aceleraciones, no solo captura las posiciones x e y, sino también las mediciones de altitud.