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Image credit: NASA

NASA 成功示範利用脈衝星發出的 X 光在太空中導航的技術

像是宇宙級的 GPS。

Andy Yang
2018 年 1 月 14 日, 下午 02:30
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雖然說目前跑最遠的人造物體才勉強搆到太陽系的邊緣,人類自身的活動範圍也還沒超出地球的引力圈,但科學家們已經開始在研究未來在宇宙間航行的技術了。地球上看到的星空相當固定,但以宇航的角度來說,我們所倚靠的許多星體都離我們太近,在高速運動的太空船當中,相對速度和位移都會大幅影響導航的準確度。因此,科學家們看上太空中一種名為「脈衝星」的特殊中子星 -- 它們會從磁場的兩端射出兩條高能的輻射束,再加上星體本身就高速地自轉,從觀測者看來,就好像「燈塔」一樣不停地有規則地閃滅。這些脈衝星通常都在離我們極遠的地方,遠到根本不用擔心相對位移,而且每個自旋的速度都不太一樣,因此可以當作是彷彿太空中的 GPS 衛星一樣的東西,為太空船定位。

NASA 這次實行的 SEXTANT 實驗,就是利用四顆脈衝星來為國際太空站定位,由 SEXTANT 儀器只靠著脈衝星發出的 X 光頻率閃滅資訊和特製的演算法,來計算出太空站的位置,最後的結果與 GPS 系統的定位誤差不到 16 公里,甚至最好的情況還不到 5 公里呢。對於地球上的應用來說這樣的誤差還太大,但宇宙間的導航絕對是綽綽有餘了。

接下來的目標,是利用 SEXTANT 實驗學到的經驗,打造一台通用的宇宙導航裝置,可以裝在任何未來的探測器或太空船上,不用與地球溝通就可以持續知道自己的準確位置囉。