[科普中国]-美研究用脉冲星为太空探索导航

新华社北京１月１５日电 卫星定位系统极大地方便了人们的生活。美国科学家正尝试用类似原理为前往遥远太空的航天器导航，不过所用的信号源不是人造地球卫星，而是成千上万光年外的脉冲星。

美国航天局戈达德航天中心最新发布的新闻公报说，该中心利用搭载在国际空间站的中子星观测设备，对新型导航系统进行初步测试，实现了精度５公里之内的定位。

在卫星定位系统中，在环地轨道上运转的卫星不断向地面发出信号，地面接收装置根据信号确定自己与各卫星的距离，计算出自己的具体位置。只需要来自４颗卫星的信号，就能达到很高的定位精度。

脉冲星是快速旋转的中子星。它们是巨大恒星爆发死亡留下的残骸，是宇宙中密度最高的天体之一。强磁场使中子星的两极喷出带电粒子流，随着中子星的旋转，粒子流像灯塔的光柱一样扫过太空，在观测者看来就像周期性出现的脉冲信号。

有些脉冲星的周期为毫秒级别，并且极其稳定、误差很小，堪称精确的宇宙时钟。戈达德航天中心专家说，这些脉冲星发出的Ｘ射线可以用于定位和导航。

在２０１７年１１月进行的实验中，研究人员选取了４颗毫秒脉冲星，让国际空间站的中子星观测设备接收其信号，据此计算自身的位置。为期２天的实验表明，该导航系统可以全自动运作，精度达到了１６公里以内的预定目标，最高精度达５公里左右。

研究小组将进一步改良该系统，计划于２０１８年晚些时候再次进行实验。最终目标是开发出高精度的全自动太空导航设备，使航天器能在长时间不与地球通信的情况下保持准确定位，用于未来的木星、土星乃至太阳系外探索。

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