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“宇宙灯塔”太空中航行的新“深空GPS”

来源: | 发布日期:2022-03-03

几个世纪以来,水手们利用夜空在海上航行。但是一旦人类开始在太空旅行和生活,这个等式就会改变。这就是为什么空间站上的科学家们正在寻找一种用于深空旅行的GPS替代方案。

“宇宙灯塔”太空中航行的新“深空GPS”

根据NASA的一份新声明,科学家们建议我们使用中子星——或在超新星中爆炸的恒星残骸——作为“宇宙灯塔”,而不是依靠卫星星座。更具体地说,科学家们正在关注脉冲星,即快速旋转的中子星,它们以紧密旋转的光束发射x射线,就像灯塔一样。

安装在空间站外部的一台洗衣机大小的x射线望远镜,名为NICER(中子星内部成分探测器),已经在制作一张类似GPS的中子星地图。使用这张地图作为导航方式的想法在过去被称为“XNAV”,它可以让自主太空器穿越太空,同时准确地知道它们要去哪里。

一名研究员卢克·温特尼茨在声明中说:“全球定位系统使用准确同步的信号。一些中子星的脉冲非常稳定,有些甚至在长期内与地球原子钟一样稳定,这使它们在类似的方式下具有潜在的用途。”。

NASA的深空原子钟(Deep Space Atomic Clock,DSAC)等其他方法有一天也可以作为深空GPS,通过测量信息在节点之间反弹所需的时间,准确到纳秒。然而,中子星方法使用遥远的天体作为自我定位的方式,而不是原子钟

这个概念已经被证明是有希望的。2018年,科学家已经证明,这种基于脉冲星的导航系统可以在空间站上运行。这项名为六分仪(X射线定时和导航技术的空间站探测器)的实验可以准确定位在太空中以每小时数千英里的速度移动的物体的位置。
“它有效地将全球定位系统中的‘G’从全球变成了银河系,相关负责人在声明中说。“它可以在太阳系的任何地方工作,甚至可以把机器人或载人系统带到太阳系之外。”
但到目前为止,驱动这种概念性银河GPS的技术仍然相当庞大。Mitchell声称未来的XNAV设备可能会缩小。“例如,将一台XNAV望远镜安装到一颗可以独立导航小行星带并描绘原始太阳系天体特征的小卫星上,将是一件有趣的事情。”

【本文标签】 宇宙灯塔 深空GPS

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