脉冲星导航卫星太阳翼展开状态(实物图)。航天科技五院提供【文汇网讯】(香港文汇网记者 刘凝哲 北京报道)中国研制的全球首颗脉冲星导航试验卫星(XPNAV-1)预计在11月发射升空。脉冲星导航研究是世界航天界前沿课题,多国科学家都在探究通过有「宇宙灯塔」之称的X射线脉冲星进行「星际航行」导航的可行性,中国成为首次展开在轨测试的国家。即将升空的脉冲星导航试验卫星由中国航天科技五院自主研制,升空后将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,这被认为是中国航天器自主导航技术领域的革命性突破。
脉冲星在1967年被科学家发现,其周期非常稳定,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。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。
在人类航天器的星际航行中,脉冲星将如何导航?航天科技五院脉冲星导航试验卫星科学任务系统总设计师帅平表示,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信号,可以为近地轨道、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。由于X射线属于高能光子,只能在地球大气层外空间观测到,所以脉冲星导航系统并不能如美国GPS、中国北斗等对地面进行导航,而是针对卫星、深空探测器以及星际飞行器进行导航。
帅平告诉本报记者,脉冲星导航是航天「跨代」发展的颠复性技术,包括德国、俄罗斯等国都在进行相关研究,而真正研制出脉冲星导航卫星的只有中国和美国。中国的卫星将在今年11月率先发射,这令中国在脉冲星导航研究领域与国际齐头并进,堪称中国航天事业从长期「跟跑」向「并跑、领跑」迈进的一次见证。美国研制的脉冲星导航卫星,则预计在2017年升空。
据介绍,脉冲星导航卫星的任务使命包括: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,探索新型导航技术等。帅平表示,这颗卫星只是中国脉冲星导航研究的开始,未来还计划用5-10年时间,持续探测26颗脉冲星,并建立精确的脉冲星导航数据库。
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