“宇宙时钟”脉冲星太空定位精度达5公里

根据美国国家航空航天局官方网站上的最新消息，该机构的科学家已经证明了他们利用卫星定位原理导航航天器的能力，并且已经实现了5公里以内的定位精度。使用的信号源不是一颗普通的人造地球卫星，而是一颗几千甚至几万光年之外的精确脉冲星。卫星定位和导航为人们在地球上旅行提供了极大的便利。然而，在深空导航中，航天器面临着距离远、缺乏地标和无法与地球通信的困难。深空的复杂环境也使太空导航变得不可思议。所以美国宇航局的科学家想出了利用脉冲星发射的X射线的主意——脉冲星以恒定的速度旋转，信号极其稳定，误差很小，这几乎可以被视为“宇宙时钟”。脉冲星是科学家永远不会放弃的“自然空间实验室”。它们实际上是快速旋转的中子星，是大质量恒星死亡后留下的碎片，也是宇宙中密度最大的天体之一。脉冲星像飞轮一样高速旋转，有些甚至达到每秒700转以上。在旋转过程中，它们的磁场形成强大的电波辐射到外部世界，这就像观察者看到的周期性脉冲信号。这一次，美国宇航局戈达德太空中心宣布，太空导航系统已经使用国际空间站上的中子星观测设备进行了测试。团队成员“借用”了四毫秒脉冲星，空间站的设备接收到它们的信号来计算它们的位置。在为期两天的实验中，该导航系统成功地完成了预定的目标，并显示出全自动操作的能力，精度小于16公里，最高精度约为5公里。该团队将进一步优化该系统，并在今年晚些时候进行另一项实验，最终开发高精度全自动空间导航设备。一旦投入使用，这意味着未来的航天器将能够在三维空间中精确跟踪其位置，并自动调整其前往木星、土星甚至太阳系外天体的路线，而无需与地球通信。