
聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織的科學(xué)家認(rèn)為太陽系之外的空間飛行需要建立全新的導(dǎo)航系統(tǒng),其中脈沖星導(dǎo)航是一個(gè)理想的選擇,可以引導(dǎo)宇宙飛船進(jìn)入深空,比如前往半人馬座阿爾法星進(jìn)行探索。目前,旅行者系列探測器已經(jīng)抵達(dá)太陽系的邊緣地帶,距離地球超過180億公里,正在進(jìn)入星際空間,對此,科學(xué)家開始研究如何利用該平臺進(jìn)行有關(guān)恒星際導(dǎo)航的研究,喬治·霍布斯博士認(rèn)為我們可以通過觀測脈沖星確定自己的位置,如果將觀測平臺轉(zhuǎn)移到航天器上,就可以確定飛船的位置。
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在喬治·霍布斯博士的研究論文中,披露了如何進(jìn)行脈沖星導(dǎo)航的技術(shù)要點(diǎn),比如觀測過程中至少需要四顆脈沖星,周期為一周時(shí)間,每顆脈沖星至少需要觀測一個(gè)小時(shí)左右。在太陽系之外進(jìn)行星際航行,飛船需要一個(gè)能自我修正的導(dǎo)航系統(tǒng),其中陀螺儀和加速度計(jì)都是有用的工具,但是隨著時(shí)間的不斷推移,位置信息就會出現(xiàn)偏差,如果我們能使用脈沖星導(dǎo)航,就可以避免這些問題。
事實(shí)上,科學(xué)家早在1974年就提出了脈沖星導(dǎo)航,到目前為止,美國宇航局正在進(jìn)行這方面的研究,試圖制造出體積較小、重量輕的X射線探測器來探測脈沖星發(fā)出的X射線脈沖。霍布斯博士和他的同事們制作了一個(gè)非常精細(xì)的模擬航天器驗(yàn)證脈沖星導(dǎo)航,也可以將該技術(shù)用于前往火星探索的之旅,定位精度可達(dá)到20公里。科學(xué)家認(rèn)為地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)時(shí)會影響脈沖星信號的探測,為了消除這樣的干擾,科學(xué)家利用脈沖星鐘模型精確計(jì)算脈沖星X射線抵達(dá)太陽系質(zhì)心的時(shí)間實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航。
脈沖星是一類高速自轉(zhuǎn)的中子星,具有自轉(zhuǎn)周圍穩(wěn)定的特點(diǎn),目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了將近2000顆的射電脈沖星,未來我們可以在空間飛行器上安裝脈沖星計(jì)時(shí)裝置,對已知脈沖星自轉(zhuǎn)相位進(jìn)行探測,通過一系列復(fù)雜的計(jì)算得出飛船在宇宙空間的三維坐標(biāo),同時(shí)還可以進(jìn)一步計(jì)算出飛行器的速度。
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本文標(biāo)題:太陽系之外如何進(jìn)行導(dǎo)航?脈沖星可解決問題
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