騰訊科技訊（Everett/編譯）據國外媒體報道，由于在宇宙空間中飛行需要解決一個重要的問題，即如何對宇宙飛船進行導航。顯然地球上的衛星定位導航系統并不能為宇宙飛船進行空間導航定位，諸如GPS定位系統只能用于針對某個星球建立全球范圍內的導航服務。但是，科學家們認為他們找到了一個新的方法為進行遙遠宇宙空間航行的飛船進行導航。
“企業”號宇宙飛船利用三顆脈沖星進行星際導航
脈沖星可發出極為規律的定向X射線波束
研究人員將宇宙中的脈沖星作為“宇宙的燈塔”對進行恒星際航行的宇宙飛船進行導航。這套先進的星際導航系統讓人聯想到古來的航海水手通過太陽和月亮在不同時間所出現方位進行導航，而進行星際航行的宇宙飛船自然要選擇能發出特定脈沖信號的中子星。同時，未來的星際導航系統將探測三個脈沖星上發出的X射線，來確定宇宙飛船在宇宙空間中的位置，這種定位原理可在宇宙航行中廣泛采用。
當質量比太陽大許多倍的恒星在生命的最后時刻會產生令人印象深刻的超新星爆發，大多數恒星以這樣的方式結束自己的一生。在失去大部分物質之后，恒星內部在巨大引力作用下被壓縮形成超乎想象力的致密物質，電子被轉變為中子，并瘋狂地旋轉，這就是中子星。中子星強大的磁場使得中子星磁軸兩端發出射電波，形成兩個定向波束。由于該磁軸與自轉軸并不在一條直線上，因此當中子星快速旋轉時，如果光束指向地球方向，我們就會觀察到非常規律的脈沖輻射掃過地球，因此其也被稱為脈沖星。
來自德國馬克斯·普朗克（Max Planck）研究所的科學家小組正在開發基于脈沖星極有規律的定向X射線波束的探測技術，可為宇宙飛船進行星際導航。這些周期性的信號具有極強的穩定性，可媲美原子鐘，并提供特有的時間信號作為天然的“宇宙燈塔”，這就類似于在地球上使用全球定位系統進行導航。圖1中顯示的“企業”號宇宙飛船正在使用“三角定位法”通過接受三個脈沖星的定向輻射波束進行空間定位的情景。
之所以認為這套先進的星際導航系統工作原理與全球定位系統類似，是因為宇宙飛船可比較三個脈沖星上發出的定向波束抵達宇宙飛船的時間差，以此計算出宇宙飛船當前的空間坐標，誤差可控制在幾英里之內。該系統不僅可以在太陽系內使用，也可以在勝任恒星際宇宙航行任務。對此，貝克爾（Becker）教授認為：“這項技術顯然很讓人期待，令人難以置信地興奮，可讓我們去規劃航行至其他恒星的路線，也可能幫助我們的子孫后代邁出恒星際航行的第一步。”
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本文標題：揭秘未來“宇宙燈塔” 可為恒星際飛船導航
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