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Image credit: NASA

NASA 成功演示利用脉冲星发出的 X 光在太空中导航的技术

像是宇宙级的 GPS。

Andy Yang
2018 年 1 月 14 日, 下午 02:30
NASA

虽然说目前跑最远的人造物体才勉强构到太阳系的边缘,人类自身的活动范围也还没超出地球的引力圈,但科学家们已经开始在研究未来在宇宙间航行的技术了。地球上看到的星空相当固定,但以宇航的角度来说,我们所倚靠的许多星体都离我们太近,在高速运动的太空船当中,相对速度和位移都会大幅影响导航的准确度。因此,科学家们看上太空中一种名为「脉冲星」的特殊中子星 -- 它们会从磁场的两端射出两条高能的辐射束,再加上星体本身就高速地自转,从观测者看来,就好像「灯塔」一样不停地有规则地闪灭。这些脉冲星通常都在离我们极远的地方,远到根本不用担心相对位移,而且每个自旋的速度都不太一样,因此可以当作是彷佛太空中的 GPS 卫星一样的东西,为太空船定位。

NASA 这次实行的 SEXTANT 实验,就是利用四颗脉冲星来为国际太空站定位,由 SEXTANT 仪器只靠着脉冲星发出的 X 光频率闪灭信息和特制的算法,来计算出太空站的位置,最后的结果与 GPS 系统的定位误差不到 16 公里,甚至最好的情况还不到 5 公里呢。对于地球上的应用来说这样的误差还太大,但宇宙间的导航绝对是绰绰有余了。

接下来的目标,是利用 SEXTANT 实验学到的经验,打造一台通用的宇宙导航设备,可以装在任何未来的探测器或太空船上,不用与地球沟通就可以持续知道自己的准确位置啰。