星际旅行靠什么导航
2020-09-17苟利军
苟利军
①电影《流浪地球》的很多情节让人印象深刻,比如为地球流浪领航的太空站。如果未来人类进行更远的星际旅行,还可能用到什么样的导航系统呢?
②一提到导航,人们很自然地就会想到手机里的各种导航软件。它们都是利用导航卫星来确定方位的。
③手机软件导航的工作原理简单来说是这样的:在地面之上约2万公里的空间,有几十个处于不同轨道的导航卫星。每时每刻,这些卫星都会发送特有的位置和时间信号,手机中的导航卫星信号接收器可以接收到4个不同导航卫星的信号,根据接收到的信号之间的差别,就可以推算出手机所在的空间位置信息。
④未来,如果人类有机会进入到离地面2万公里外的深空,就需要全新的导航系统。
⑤空间导航的核心是在每一時刻,需要知道至少4个位置的参考源。根据众多观测结果,天文学家选用不同的天体源,提出了几种可能的导航系统。
⑥一种就是最近几年谈得比较多的脉冲星导航。脉冲星就是我们极为熟悉的中子星,因为磁极方向能够产生射电或者Ⅹ射线辐射,当转动轴和磁极不重合而转动轴扫过地球的时候,就会产生人类所看到的脉冲,因此被称为脉冲星。
⑦某些脉冲星转动速度特别快,转动周期可以达到毫秒量级。这些脉冲星的转动稳定性非常好,可以比拟于地球上最好的原子钟。到目前为止,人类已经找到了几十个类似的脉冲星。
⑧还有一种很好的方法就是利用恒星来导航。在2013年发射的欧洲盖亚卫星(GAIA)就计划对银河系内的10颗恒星的位置、特征、距离以及运动速度进行精确测量,就会有一个很好的银河系内星图,可以利用它来进行导航。
⑨如果人类有机会迈出银河系,进入更远的宇宙,还能用什么来导航呢?
⑩有些天文学家就提出,或许可以以遥远的某些星系作为参考,这些被选出来的天体就是天文学中常说的活动星系核。
?輥?輯?訛法国的天文学家Charlot和他的团队在20世纪90年代末的时候选取了一些最致密和最稳定的活动星系核,建立了一个被称为国际天球参照的系统。这个系统从最早的包含212个源,到现在遍布整个天空的300多个,或许能够成为人类以后进行宇宙旅行所使用的导航系统。
?輥?輰?訛未来无论是地球附近的太空旅行,还是更远的星际旅行,都需要人类的共同努力和推动。只有这样,当地球真的面临“流浪”危险的时候,人类才能够真正地坦然相对。
(选自《光明日报》,有删改)
【阅读训练】
1.天文学家提出了哪几种未来可能的空间导航系统?
2.第③段花费大量篇幅说明手机导航软件,删除后是否更简洁?谈谈你的理解。
3.本文开头提及电影《流浪地球》,这样写有什么作用?
4.请结合全文,概括星际旅行导航系统构成的必要条件。