NASA测试利用旋转中子星为深空探索导航—新闻—科学网

 
作者:张梦然 来源:科技日报 发布时间:2018/1/16 10:56:15
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NASA测试利用旋转中子星为深空探索导航
“宇宙时钟”脉冲星太空定位精度达5公里

 

科技日报北京1月15日电 (记者张梦然)据美国国家航空航天局(NASA)官方网站近日消息称,该机构的科学家展示了用卫星定位原理为飞船导航的能力,并实现了精度5公里之内的定位。其所用的信号源不是通常的人造地球卫星,而是数千甚至数万光年外精准的脉冲星。

卫星定位导航为地球上人们的出行提供了极大的便利,但在深空航行中,飞船面临的是超长的距离、匮乏的地标以及无法与地球通信的困境,深空的复杂环境也让太空导航变得不可想象。于是NASA科学家们才想到利用脉冲星发出的X射线——以恒定速度旋转的脉冲星,信号极其稳定、误差很小,几乎可视作“宇宙时钟”。

脉冲星本就是科学家不会放过的“天然太空实验室”,它实际上是快速旋转的中子星,属于大质量恒星死亡后留下的残骸,也是宇宙中密度最高的天体之一。脉冲星如同飞轮般高速旋转,有的甚至可以达到每秒700多圈,旋转过程中,其磁场形成强烈的电波向外界辐射,对观测者来说,就像周期性的脉冲信号。

此次,NASA戈达德航天中心发布公告称,已利用国际空间站搭载的中子星观测设备对太空导航系统进行了测试。团队成员“借用”4颗毫秒脉冲星,由空间站的设备接收其信号,据此计算自身位置。在为期两天的实验中,该导航系统成功完成预定目标,显示出可全自动运作的能力,其精度达到16公里以内,最高精度达5公里左右。

团队将进一步优化系统,并于今年晚些时候再次实验,最终开发出高精度的全自动太空导航设备。其一旦投入使用,意味着未来飞船在三维空间的位置将能精确追踪,且在无需和地球通信的情况下自动调整路线,驶向作为目标的木星、土星甚至太阳系外的天体。

 
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