GPS和北鬥都沒有這個導航精準！未來可能會使用它完成導航任務

說到導航大家都不陌生，我們日常使用的GPS和北鬥都是導航系統，但是你們有沒有考慮過未來會使用什麼進行導航？今天我們就來聊聊導航這個話題！幾個世紀以來，當太空探險者考慮去月球等目的地探索時，GPS和北鬥一直在為探索者安全引導。未來，星際旅行者有朝一日可能會獲得類似GPS和北鬥的導航系統——新的脈衝星導航系統。

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毫秒脈衝星YPS

當一顆質量約為太陽1.5倍的恆星爆炸成為超新星時，它的核心坍縮成一種更小、密度更大的物體，稱為中子星。中子星旋轉迅速，以高能輻射發射出可見光，如x射線和伽馬射線。到目前為止，科學家已經發現了2000多個中子星。在已知的宇宙中，脈衝星發射出的磁極與自轉軸不一致，形成了一束像宇宙燈塔一樣掃蕩黑暗天空的射線。當光束穿過我們的視線時，它表現為脈衝。旋轉最快的脈衝yps被稱為毫秒脈衝星yps，它們的光束每秒旋轉數百次。想像一個質量比太陽還大的物體，花費的速度是一級方程式引擎的幾倍！

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GPS和北鬥也有弱點

從歷史上看，毫秒脈衝星因其難以置信的精度而格外有用。自從它們被發現以來，它們及時的「眨眼」幫助天文學家證實了相對論，從而發現了宇宙中最早的xo行星，並精確地測量了宇宙距離。隨著中國、美國、俄羅斯等宇航局將目光投向遙遠的行星，太空探索者將需要一種在太空中定位自己的方法。在地球上，我們使用基於衛星的GPS和北鬥。這些衛星攜帶的原子鐘可以提供極其精確的時間，你的手機或汽車可以利用它們來幫助計算你的位置。如果你在地球上或在地球附近，GPS和北鬥的工作都是正常的。但一旦超出了它的範圍，信號就會減弱，直到消失。

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六分儀也應用

自60年代以來，中國、美國、俄羅斯等宇航局主要使用深空網絡來跟蹤地球軌道以外的任務。它們主要基於澳大利亞、美國和西班牙的三個地面站。它們之間的距離大約是120到20度。它們向太空飛行器發射無線電波並記錄詳細信息。當信號返回時，導航數據在地球上被收集並發送回來，幫助地面控制熱量任務在正確的路徑上。但如果失去了與地球的無線電聯繫，宇宙飛船就會漂流。一些載人任務，比如阿波羅計劃，甚至會攜帶一個過時的六分儀，以防這種情況發生，不然他們就像迷失在海上的老水手一樣，對著星星確定自己的位置。

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宇宙時鐘

一個更好的解決方案就是，太空飛行器能夠獨立導航，不需要地面控制。這時候就需要我們的朋友北極星發揮作用了。毫秒脈衝的自轉具有驚人的規律性，它們的脈動yps是宇宙中最可靠的時鐘之一。它們提供高精度計時，就像GPS衛星一樣。因為這種x射線脈衝星導航技術在國際空間站上顯示出了前景。在空間站的外部安裝了一個叫做中子星，內部成分探測器，或者更好的設備。它將56個x射線望遠鏡排列在一個洗衣機大小的區域內。它的目的是研究中子星，包括快速閃爍的脈衝星，yps能及時掃描天空探測器，將x射線光子精確到100納秒。

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與太陽系「通話」

或者更好的做法是，將軟體嵌入到更好的六分儀(sextant)或空間站中，探索x射線計時和導航技術，然後分析數據，將其與非煤炭SARS年曆進行比較，尋找其獨特的痕跡。2017年11月，NASA使用了不同毫秒脈衝星目標。為了成功地證明六分儀能夠在其實際位置的5到16公裡範圍內進行確定位置。科學家們希望從更好的導航系統中得到更多的幫助。中國、美國、俄羅斯等國家宇航局目前使用無線電頻率與分散在我們太陽系的各種漫遊者和探測器進行「通話」，並確定其位置，也可以與在地球附近的載人任務進行聯繫。

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北極星燈塔

其中美國宇航局正在考慮測試六分儀在月球網關上的使用。一個小型空間站意味著在月球表面的長期任務。至於火星，誰知道在未來，如果太空探險者迷失在星海中，他們可以用宇宙北極星作為燈塔引導自己回家。順便說一下，如果你舀起一茶匙脈衝星，它的重量相當於珠穆朗瑪峰，你需要一個非常有力的勺子。

北極星是很神奇的，如果想了解更多知識，比如北極星是如何引導對廣義相對論的認識，可以先翻閱資料，並且後期也會推出相關文章。如果感興趣的話，請在下面評論區留言，告訴我們你還想了解什麼。

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