本報(bào)北京10月13日電(實(shí)習(xí)生 歐陽(yáng)伊嵐 中國(guó)青年報(bào)·中青在線記者 邱晨輝)記者今天從航天科技集團(tuán)第五研究院獲悉,該院將于今年11月?lián)駲C(jī)發(fā)射全球首顆脈沖星導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星(XPNAV-1),其目的是探索宇宙中那些最神秘的脈沖星,驗(yàn)證基于X射線脈沖星的航天器自主導(dǎo)航技術(shù)可行性,以搶占世界航天前沿技術(shù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)。
脈沖星是死亡恒星的一種,屬于高速自轉(zhuǎn)的中子星,它的典型半徑僅有10公里,其質(zhì)量卻在1.44倍至3.2倍太陽(yáng)質(zhì)量之間,是除黑洞外密度最大的天體。值得一提的是,脈沖星具有極其穩(wěn)定的周期,其穩(wěn)定度比目前最穩(wěn)定的氫原子鐘還要高1萬(wàn)倍以上,被譽(yù)為自然界最精準(zhǔn)的天文時(shí)鐘。
這也是脈沖星能夠運(yùn)用于的原因所在。航天科技集團(tuán)五院脈沖星導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星科學(xué)任務(wù)系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師帥平說(shuō),和陀螺的原理一樣,脈沖星轉(zhuǎn)得快、質(zhì)量大、半徑小,因此它的每次旋轉(zhuǎn)非常穩(wěn)定。目前,已發(fā)現(xiàn)和編目的脈沖星達(dá)到2000多顆,其中約有160多顆脈沖星具有良好的X射線周期輻射特性,可以作為導(dǎo)航候選星。
與傳統(tǒng)的衛(wèi)星導(dǎo)航不同,脈沖星導(dǎo)航不能直接對(duì)地面進(jìn)行導(dǎo)航,而是對(duì)近地軌道衛(wèi)星、深空探測(cè)及星際飛行器進(jìn)行導(dǎo)航。這是因?yàn),X射線屬于高能光子,難于穿過(guò)地球稠密大氣層,只能在地球大氣層外空間觀測(cè)到。
打一個(gè)比方來(lái)概括脈沖星導(dǎo)航原理就是:X射線脈沖星作為宇宙中的“燈塔”,依靠自身發(fā)出的極為穩(wěn)定的X射線脈沖信號(hào),為近地軌道、深空探測(cè)和星際飛行航天器提供高精度的位置、速度、時(shí)間和姿態(tài)等豐富的自主導(dǎo)航信息服務(wù),從而實(shí)現(xiàn)航天器長(zhǎng)時(shí)間高精度自主導(dǎo)航與精密控制,具有廣闊的工程應(yīng)用前景。
“如果我們能夠?qū)崿F(xiàn)脈沖星的導(dǎo)航,不用再?gòu)牡孛鎸?duì)衛(wèi)星進(jìn)行追蹤測(cè)量,它將自行整理數(shù)據(jù)發(fā)回,告訴地球我在哪兒!睅浧秸f(shuō),一顆衛(wèi)星每年維護(hù)費(fèi)用高達(dá)6000萬(wàn)美元,包括設(shè)備、地面站布設(shè),但如果實(shí)現(xiàn)自主運(yùn)行,將會(huì)大大減輕地面測(cè)控站的負(fù)擔(dān)、費(fèi)用和工作量,不過(guò),他也強(qiáng)調(diào),要達(dá)到這一點(diǎn)是很難的。
帥平提到,此次脈沖星導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星將解決三個(gè)問(wèn)題——“看得見(jiàn)”、“測(cè)得準(zhǔn)”、“用得上”。即在軌試驗(yàn)驗(yàn)證自主研制的X射線脈沖星探測(cè)器,進(jìn)行X射線脈沖星觀測(cè),驗(yàn)證脈沖星導(dǎo)航技術(shù)體制、探索新型導(dǎo)航技術(shù)。
正如航天科技集團(tuán)五院研究發(fā)展部部長(zhǎng)黃獻(xiàn)龍當(dāng)天所說(shuō)的,2005年,五院率先啟動(dòng)脈沖星導(dǎo)航技術(shù)的概念研究,從概念研究、技術(shù)探索,到飛行試驗(yàn),用了11年的時(shí)間,“應(yīng)該說(shuō)進(jìn)展很快”。不過(guò),這只是在脈沖星導(dǎo)航技術(shù)研究的征途中邁出了一小步,希望大家給予更多的包容和鼓勵(lì),希望他們有更多“貌似不靠譜”的創(chuàng)新,把“不靠譜”變成“靠譜”。