宇宙中的灯塔：脉冲星

目前，航天器导航的方法是航天器向地球发回无线电信号，然后科学家根据信号到达时间计算距离进行定位，但这种方法无法获得航天器的角位置。虽然这在目前还不是一个大问题，但在未来随着空间飞行器的增加，对空间导航精度的要求肯定会增加。德国科学家提出的新方法可以使宇宙飞船摆脱对地球的依赖，在宇宙中自主导航。

脉冲星是一种旋转非常快的中子星。因为它们不停地旋转，所以磁极发出的电磁辐射像灯塔上的探照灯一样扫过地球，这也是脉冲星名字的由来。多年来，科学家们一直想把它们用作导航工具，但是可以用来读取和分析脉冲星信号的仪器太重了，不能放在航天器上。另一方面，脉冲星需要进一步了解。德国科学家表示，这两个领域的知识已经取得了足够重要的进展，使得脉冲星导航器可以放置在太空飞行器上。

脉冲星发出的无线电辐射和X射线辐射都非常有用。这两个信号的周期精度非常高，可与原子钟相比。科学家说，如果宇宙飞船使用波长为21厘米的脉冲星辐射，天线的面积将达到150平方米。对于实际应用来说，它仍然太大。为此，他们建议使用脉冲星发射的X射线信号进行导航。这样，安装在飞机上的用于收听和解码脉冲星信号的仪器的重量只有25公斤，已经达到了非常实用的水平。

名词解释:脉冲星

脉冲星，也称为脉冲星，是一种中子星。它是一颗周期性发出脉冲信号的恒星。它的直径大约20公里，旋转速度极快。

人们第一个认为星星永远不会变。然而，大多数恒星的变化过程如此之长，以至于人们根本没有意识到。然而，并非所有的星星都如此平静。后来人们发现有些明星也很“淘气”，而且多种多样。因此，他们给那些喜欢变化的恒星起了一个特殊的名字，叫做“变星”。脉冲星发射的无线电脉冲的周期性非常有规律。起初，人们对此非常困惑，甚至认为这可能是外星人给我们发了一份联系电报。据说第一颗脉冲星曾被称为“小绿人1号”。

经过几个天文学家一年的努力，终于证实了脉冲星是快速旋转的中子星。此外，正是因为它的快速旋转，无线电脉冲才得以发射。

正如地球有磁场一样，恒星也有磁场。正如地球自转一样，恒星也自转。也像地球一样，恒星磁场的方向不一定与旋转轴一致。这样，每当一颗恒星旋转一次，它的磁场就会在空间画一个圈，并可能扫过地球一次。

难道所有的星星都不能发出脉冲吗？事实上，它不是。像脉冲星一样发出无线电信号需要非常强的磁场。然而，只有体积更小质量更大的恒星才有更强的磁场。中子星是如此致密的恒星。

另一方面，恒星的体积和质量越大，它的旋转周期就越长。我们熟悉地球一周24小时旋转的事实。脉冲星的旋转周期小到0.0014秒！要达到这个速度，即使白矮星也不行。这也表明只有高速旋转的中子星才能扮演脉冲星的角色。

脉冲星研究的意义

由于脉冲星是在坍塌的超新星残骸中发现的，它们帮助我们理解当恒星坍塌时会发生什么。也有可能通过研究揭示宇宙诞生和演化的奥秘。此外，随着时间的推移，脉冲星的行为也会发生各种变化。

每个脉冲星的周期不是恒定的。我们能探测到的是中子星的旋转能量(电磁辐射的来源)。每当脉冲星发射电磁辐射时，它就会失去一些旋转能量，旋转速度也会降低。通过测量它们的月复一月和年复一年的旋转周期，我们可以精确地推断出它们的旋转速度降低了多少，在进化过程中损失了多少能量，甚至它们能存活多久，才不会因为太低的旋转速度而发光。

事实也证明，每颗脉冲星都是不同的。有些极其明亮；在某些情况下，会有恒星震动，这将导致转速在瞬间急剧增加。有些在双星轨道上有伴星；还有几十颗速度极快的脉冲星(高达每秒1000次)。每一个新发现都会带来一些新的和罕见的信息，科学家可以用这些信息来帮助我们理解宇宙。