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  德国科学家提出,可通过获取宇宙中脉冲星所发射的X射线来进行精确太空导航。这种定位方法的实际误差可以控制在5公里范围之内。

  这种方法的定位原理类似于在地球上利用GPS进行定位,不过不同的是,在太空中,需要把脉冲星当做定位用的灯塔。

  网易探索4月1日报道在太空中,卫星导航系统无法发挥作用,航天器要想在太空中准确定位,需要利用其它方法。日前,德国科学家提出,可通过获取宇宙中脉冲星所发射的X射线来进行精确太空导航。这种方法的定位原理类似于在地球上利用GPS进行定位,不过不同的是,在太空中,需要把脉冲星当做定位用的灯塔。

  据悉,脉冲星密度大,旋转快速,并且拥有强大的磁场,能够将辐射聚焦成两个指向性极高的辐射束。同时,脉冲星的性状十分稳定,它们的的稳定性甚至可以和原子钟相媲美。如果航天器在太空中航行的时候能够探测到脉冲星所发射的射线,便可通过计算射线达到飞船的时间并与一个参考位置的到达时间相比较,从而确定飞船的方位。这种定位方法的实际误差可以控制在5公里范围之内。

  德国马克斯-普朗克地外物理研究协会(Max-Planck Institute for Extraterrestrial Physics)的教授维尔纳·贝克尔(Werner Becker)表示:“实际上,利用脉冲星进行定位的原理十分简单,这种方法是可行的。在宇宙中,这些脉冲星随处可见,并且其脉冲周期也十分稳定,因而可以当做天然的导航灯塔。”

  目前使用的太空定位方法,不仅过程繁琐,而且定位误差过大,可信度无法保证,这样会使航天器在航行过程中多走不少路程。例如,美国宇航局于1977年发射的2艘“航海家”号(Voyager)宇宙飞船是目前仍在运作的宇宙飞船中距离地球最远的,目前已经接近太阳系边缘,但是利用传统的定位方法,对其精确位置的误差范围达到了几百公里。

  不过,利用脉冲星进行定位,尽管原理看似简单,但是目前立即投入应用还不大可能。目前用于探测太空X射线的望远镜设备体积过于庞大,并且十分笨重,工程师需要改进技术,设计出专用于脉冲星导航的探测设备。

  贝克尔教授介绍称:“我们需要研制出专用于探测脉冲星X射线的微型镜子,目前所使用的镜子体积太大,不符合要求,无法应用在太空定位系统当中。不过,我们可能只需15年至20年就能开发出下一代太空X射线探测装置。到那时,我们就能够构建完成整套太空定位系统。”

  科学家认为,这种太空导航方案在太阳系太空探险活动中会发挥巨大作用,并且也为星际探险活动提供了导航支持,其应用前景十分广阔。(来源:BBC,编译:残剑)

  (本文来源:网易探索 )