En janvier 2018, la Station spatiale internationale (ISS) a testé un nouveau système de navigation appelé XNAV à l'aide de l'instrument NICER. Ce système utilisait des signaux X-ray provenant de quatre pulsars pour déterminer la position de la station sans s'appuyer sur le GPS. L'expérience, qui faisait partie du projet SEXTANT, a atteint une précision d'environ 16 kilomètres, parfois aussi exacte que 5 kilomètres, en moins de 8 heures. L'objectif était de développer une méthode permettant aux futures sondes en exploration spatiale profonde de naviguer de façon autonome, sans dépendre de systèmes basés sur Terre tels que le Réseau spatial profond. Les pulsars sont des restes denses et en rotation des étoiles massives qui ont explosé en supernovas. Ces objets émettent des faisceaux de rayons X avec une régularité telle qu'ils peuvent être comparés aux horloges atomiques les plus précises sur Terre. En mesurant les légères différences entre les temps d'arrivée attendus et réels des signaux des pulsars, les scientifiques peuvent déterminer la position d'un vaisseau spatial dans l'espace. Cette méthode est particulièrement utile pour les missions très éloignées de la Terre, où les signaux GPS ne sont pas disponibles. L'idée d'utiliser des pulsars pour la navigation remonte à 1974, mais il a fallu des décennies de recherches et de développement technologique pour en faire une réalité. Le projet SEXTANT, nommé d'après l'instrument maritime utilisé par les marins pour naviguer en se basant sur les étoiles, représente une avancée majeure dans l'exploration spatiale. L'instrument NICER, qui comprend 52 télescopes X-ray et des détecteurs à dérive en silicium, a été installé sur l'ISS afin de mener l'expérience. Pendant l'expérience, toutes les connexions de données GPS ont été coupées, et le système a réussi à calculer la position de la station avec une précision supérieure à l'objectif initial. Les États-Unis n'étaient pas le seul pays à explorer cette technologie. Un mois avant le test de l'ISS, la Chine a lancé son propre satellite expérimental, XPNAV-1, qui visait à utiliser le pulsar du Crabe pour la navigation. Cela montre que le développement de la navigation basée sur les pulsars est un effort international, avec plusieurs nations spatiales travaillant sur des projets similaires. Bien que la navigation par pulsars ne soit pas aussi précise que le GPS terrestre, elle offre un avantage critique : l'autonomie. Pour les missions au-delà de l'orbite de Mars, les signaux GPS sont trop faibles pour être utiles. Les vaisseaux spatiaux devraient alors dépendre du Réseau spatial profond, un système d'antennes au sol limité par la vitesse de la lumière. Avec la navigation par pulsars, un vaisseau spatial peut calculer sa position en temps réel sans avoir à attendre les signaux provenant de la Terre. Cette capacité est maintenant utilisée pour synchroniser les horloges des futures missions lunaires et cis-lunaires, soutenant les projets de voyages habité vers Mars et au-delà.