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中国将于11月发射全球首颗脉冲星导航试验卫星

www.zhiyin.cn 2016-10-14 08:46:24 中国青年报 我要评论

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今天从航天科技集团第五研究院获悉,该院将于今年11月择机发射全球首颗脉冲星导航试验卫星(XPNAV-1),其目的是探索宇宙中那些最神秘的脉冲星,验证基于X射线脉冲星的航天器自主导航技术可行性,以抢占世界航天前沿技术战略制高点。

  记者今天从航天科技集团第五研究院获悉,该院将于今年11月择机发射全球首颗脉冲星导航试验卫星(XPNAV-1),其目的是探索宇宙中那些最神秘的脉冲星,验证基于X射线脉冲星的航天器自主导航技术可行性,以抢占世界航天前沿技术战略制高点。

  脉冲星是死亡恒星的一种,属于高速自转的中子星,它的典型半径仅有10公里,其质量却在1.44倍至3.2倍太阳质量之间,是除黑洞外密度最大的天体。值得一提的是,脉冲星具有极其稳定的周期,其稳定度比目前最稳定的氢原子钟还要高1万倍以上,被誉为自然界最精准的天文时钟。

  这也是脉冲星能够运用于的原因所在。航天科技集团五院脉冲星导航试验卫星科学任务系统总设计师帅平说,和陀螺的原理一样,脉冲星转得快、质量大、半径小,因此它的每次旋转非常稳定。目前,已发现和编目的脉冲星达到2000多颗,其中约有160多颗脉冲星具有良好的X射线周期辐射特性,可以作为导航候选星。

  与传统的卫星导航不同,脉冲星导航不能直接对地面进行导航,而是对近地轨道卫星、深空探测及星际飞行器进行导航。这是因为,X射线属于高能光子,难于穿过地球稠密大气层,只能在地球大气层外空间观测到。

  打一个比方来概括脉冲星导航原理就是:X射线脉冲星作为宇宙中的“灯塔”,依靠自身发出的极为稳定的X射线脉冲信号,为近地轨道、深空探测和星际飞行航天器提供高精度的位置、速度、时间和姿态等丰富的自主导航信息服务,从而实现航天器长时间高精度自主导航与精密控制,具有广阔的工程应用前景。

  “如果我们能够实现脉冲星的导航,不用再从地面对卫星进行追踪测量,它将自行整理数据发回,告诉地球我在哪儿。”帅平说,一颗卫星每年维护费用高达6000万美元,包括设备、地面站布设,但如果实现自主运行,将会大大减轻地面测控站的负担、费用和工作量,不过,他也强调,要达到这一点是很难的。

  帅平提到,此次脉冲星导航试验卫星将解决三个问题——“看得见”、“测得准”、“用得上”。即在轨试验验证自主研制的X射线脉冲星探测器,进行X射线脉冲星观测,验证脉冲星导航技术体制、探索新型导航技术。

  正如航天科技集团五院研究发展部部长黄献龙当天所说的,2005年,五院率先启动脉冲星导航技术的概念研究,从概念研究、技术探索,到飞行试验,用了11年的时间,“应该说进展很快”。不过,这只是在脉冲星导航技术研究的征途中迈出了一小步,希望大家给予更多的包容和鼓励,希望他们有更多“貌似不靠谱”的创新,把“不靠谱”变成“靠谱”。
 

(责编 乐宇)

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