如果要讓你不假思索地說出最熟悉的星星,相信很多人下意識的反應就是「北鬥七星」。
在幾千年的中華文化裡,北鬥七星可以說是燈塔一般的存在。人類一直在尋求導航定位的有效方法,而北鬥七星就能在澄澈的夜空中,照亮人們前進的路。
北方的星星,不僅識路更「仕途」
勺狀北鬥七星在北方的星空中就特別顯眼。那麼如何利用北鬥七星來辨別北方呢?大家也應該非常熟悉了——
從北鬥七星的鬥口方向,向上延長5倍就可以找到北極星,因為北極星長期固定位於天北極附近,所以北極星所在的位置就大概是北方。
不過,辨別方向只是北鬥七星「技能樹」上的一個小小的分支而已。
在某個熬夜睡不著的深夜,當你凝視北鬥七星時會發現,這個勺子竟然會慢慢繞著北極星旋轉。我國古代的星象學家把這個自東向西旋轉的規律形象地叫做「鬥轉星移」。而早在戰國時期,古代星象學家們還對這個現象進行了深入研究,並且在《鶡冠子·環流》中總結道:「鬥柄東指,天下皆春;鬥柄南指,天下皆夏;鬥柄西指,天下皆秋;鬥柄北指,天下皆冬」。
鬥轉星移丨simulationcurriculum.squarespace.com
也就是說,在晚上固定地點和時間觀察北極星的時候,人們就能根據它鬥柄規律性的變化來判斷季節,指導農業生產。
除此之外,由於北鬥七星一直懸掛在「尊貴」的北方好似俯瞰漫天星辰,它在中國傳統文化中也是帝王皇權的象徵。其中的第四顆星「天權」想必你也非常熟悉,它的另一個名字就是大名鼎鼎的神仙「文曲星」。另外,組成「勺口」部分的四顆星還組合出道了,被統稱為「魁星」。這位神仙主管成績,他的形象常是青面紅髮,手裡拿著根筆立於「鰲頭」之上。所謂魁星點鬥、獨佔鰲頭,還有一舉奪魁什麼的,都說的是魁星。
我國民間舉辦的祭魁星活動丨tainanoutlook.com
總結來說,北鬥七星不僅是指路這個傳統藝能的常青樹,還是人們在大考小考之前「拜拜」的重要精神寄託。
今天的北鬥,在全球都能看到了
北鬥七星會繞著北極星旋轉這一點不假,但準確來說,它更偏愛的是南緯28度以北的地區。那麼何來全球可見之說呢?
哎呀,別著急。幾千年過去了,今天的「北鬥」已經不僅僅是指天上那7顆耀眼的星星,科技賦予了它新的內涵。
從1994年工程項目立項,到今年6月成功發射最後一顆組網衛星,一個時間跨度長達26年的衛星發射項目圓滿結束,而這就是讓億萬中國人無比自豪的「北鬥」衛星項目。20多年來,我國自主研發並發射了55顆北鬥導航衛星,標誌著我國北鬥三號全球衛星導航系統星座部署全面完成。
在「三步走」的發展歷程中,北鬥全球導航系統的「拳腳」在宇宙空間中逐漸使施展開來。
2000年年底,我國建成的北鬥一號系統解決了衛星最基本的問題,比如供配電的太陽帆板,是為衛星提供由光轉為電的部件,以及控制系統的轉動機構。這些核心產品的國產化,讓北鬥衛星的身體有了一副「中國體格」。
2012年年底,我國建成北鬥二號系統,通過日夜兼程的奮力研發,打破了國外的技術封鎖,攻克了以導航衛星總體技術,成功建成國際上首個混合星座區域衛星導航系統——由GEO(吉星)、IGSO(愛星)和MEO(萌星)混合而成,它們分別有著高低不同的運行軌道,這種混合星座模式擁有較強的抗遮擋能力和覆蓋性,俯瞰水泥森林和深山峽谷時,性能都不會打折;同時還搭載了高精度星載原子鐘,將原子鐘精度提升到了每300萬年差一秒,讓衛星導航系統「心臟」跳動出「中國心率」。
北鬥三號則直接躋身全球衛星系統的領軍隊列中,主要形成了具有自主智慧財產權的星間鏈路網絡協議,這是全球唯一具有通信電路的衛星導航系統,也就是說北鬥衛星不僅可以提供全球範圍的位置信息,還能「手拉手」地在太空中進行通信交互——衛星A發出一句「在嗎?」,群裡的其他衛星小夥伴都能get到,極大地降低了對地面站的依賴。
你可能會好奇,既然世界上已經有很多成熟的導航系統了,為什麼我們還要花費這麼大的人力物力來搭建中國人自己的「太空燈塔」呢?
通過距離交會法,利用這55顆衛星中的至少四顆以上就能定位出地球上任意一個未知點的位置。而和北鬥七星一樣,導航和定位只是北鬥全球導航系統強大能力中的一部分。
今天的北鬥衛星已經和我國災難檢測系統進行了結合,在過去幾個月發生的抗洪救災中起到了重要作用——得益於北鬥衛星傳感器,水壩和其他容易垮塌的位置坐標稍有變化,我們就能立即收到提示,並及時提醒公眾撤離。同時,北鬥衛星還能在金融、電力系統時頻同步等各大領域提供精確的信息,潤物細無聲地影響著我們生活的方方面面。
找到了前進的方向,但路卻不一定好走
從光年之外大熊星座中的北鬥七星,到今天覆蓋全球的北鬥全球導航系統,古今兩代「北鬥」的轉換已經將指路和導航變得無比先進,但卻並不意味著揚帆遠航就會順理成章地變簡單。
雖然今天我們已經告別了古老的木質交通工具,現代車輛也早已將核心的零部件換成了看似「光滑」的金屬材質,但在顯微鏡之下可以看到金屬表面細微的毛刺,導致結構之間依然會不斷發生著摩擦,大大降低了燃油經濟性。
金屬表面的毛刺形成了摩擦丨hysics.highpoint.edu
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