자동차 내비게이션이나 스마트폰의 지도 앱 등의 GPS 기능은, 인공 위성에서 보내오는 전파를 사용하여 자신의 위치를 알 수 있다. 이와 같은 구조로, 일정한 전파를 방출하는 천체 "펄서"의 신호에 의지하여, 광대한 우주 공간에서 우주선의 행방을 정확하게 파악할 수있는 시스템 "Galactic Positioning System"의 연구 개발이 진행되고 있다.
지구상에 자신이 있는 곳을 아는 것 이상으로, 우주에서 우주선이 자신의 위치를 파악할 수 있는 것이 중요하다. 특히, 지구에서 멀리 떨어진 별을 목표로 우주선과 어떠한 원인으로 지구에서 전파를 수신 할 수 없게되어 버린 우주선에서도 자신 만의 현재 위치를 알 수 있게되면, 목적지를 정확하게 목표하거나 또는 지구에서 유도 없이도 지구로 귀환 할 수있다.
그 실현을 목표로 NASA의 연구 개발을 진행하고 있는 Galactic Positioning System은, 현재까지 1600개가 발견 된 펄서 중에서 복수의 전파를 관측, 분석하여 삼각 측량에 의해 자기가 우주의 어디쯤에 있는지를 파악하는 시스템이다. 펄서는 수밀리 초에서 수초의 주기로 펄스 모양의 가시광선, 전파, X선을 발하고 있는 천체로, 그 주기가 매우 정확하게 유지되고 있는 것으로 알려져 있다.
NASA는 이 펄스의 신호를 X선 망원경 "NICER(Neutron star Interior Composition Explorer)"로 관측하여 위치를 파악하는 :"SEXTANT(Station Explorer for X-Ray Timing and Navigation)" 프로그램을 진행하고 있다.
실제로 NICER을 국제 우주 정거장(ISS)에 장착하여 행해진 2017년 11월 실험에서는, 시속 약 28만 km의 고속으로 이동하는 ISS의 위치를 불과 7km 라고 하는 정도로 특정하는데 성공했다. 이것을 바꾸어 말하면, 시속 약 2만 7600km, 초속 7.6km로 비행하는 ISS에 있어서 7km는 불과 0.9초에 통과 해버리는 거리가되는데, 얼마나 우주용 GPS의 정확도가 높은지 느낄 수 있다는 것. NASA에서는 앞으로 더 정확성을 높여 "1km"를 대상으로 하는 것을 목표로하고 있다고 한다.
위치 추적시에는, 밀리 초 주기로 전파를 발하고 있는 4개의 펄서가 사용된다.그 중 3개는 위치 측정에 이용되고, 나머지 하나를 사용하여 NICER 내부 시계의 보정을 실시하는 것으로, 다른 3개의 펄서를 적절하게 관측하고 있는지 확인하도록 되어있다는 것.
NASA의 과학자, Zaven Arzoumanian 씨에 따르면, 이 시스템으로 정확한 위치를 알아낼 수 있게되면, 향후 행성 탐사시 기존과는 비교할 수 없을 정도로 정확한 우주선의 조작이 가능하다. 기존의 기술로는 불가능했던 먼 항성 주위를 공전하는 행성의 궤도에 탐사선을 보낸다는 바로 "바늘 구멍에 실을 꿰는"것과 같은 조종이 가능하게 된다는 것.
또한 우주선이 스스로 위치를 파악할 수 있게 됨으로써, 우주 비행사를 필요로하지 않는 "로봇 우주선"이, 지구에서의 도움없이 정확하게 목적지로 향하는 것도 가능하게 된다라는 것. 원리는 간단하다고 할 수있는 "우주 GPS" 또는 "깊은 우주 GPS"이지만, 기술 개발에 의해 보다 간단히 광대한 우주에서도 실용화가 시야에 들어가는 단계에 도달 한 것 같다.