原標題：X射線脈沖星為深空GPS系統(tǒng)指明了方向 精度能達到2公里
據(jù)國外媒體報道，國家物理實驗室(NPL)和萊徹斯特大學的科學家已經(jīng)開發(fā)了一套星際間導航技術,這項技術基于來自X射線脈沖星的高度周期性信號。根據(jù)研究者的說法，利用搭載在飛船上的小型X射線望遠鏡，飛船就可以在深空中確定自己的方位，精度甚至能達到2公里。整套系統(tǒng)被稱為“XNAV”，它借助對脈沖星信號的仔細記時來對飛船進行三角定位，從而得出飛船相較于一個標準位置的方位。
當脈沖星旋轉時，它們會從兩極放出電磁波輻射。如果這些射線指向地球，那么它們就表現(xiàn)為規(guī)律的脈沖。有些雙星系統(tǒng)中的脈沖星會從他們的伴星處奪取氣體，這些氣體會聚集在脈沖星的兩極。氣體在此會被加熱到極高的溫度，以至于向外釋放X射線。這就是用作星際導航的脈沖星，如同龐大而笨重的天線。相較而言X射線探測器則小得多，它們常常只搭載一個單像素的傳感器，很容易就能裝進宇宙飛船的載荷里。
到2013年，XNAV的有關理論研究已經(jīng)達到了一個關鍵點。歐空局組織了一支由科學家Setnam Shemar牽頭的團隊來進行可行性研究，以期有朝一日能將這一技術運用在飛船上。Shemar的團隊分析了兩種技術：最簡單的一種被稱為“三角修正”，通過利用船上原子鐘對從單一脈沖星定期傳入的X射線脈沖進行記時，并將結果與在標準位置脈沖的預期到達時間相比較。兩個記時結果之間的差異，連同通過地面跟蹤估計的航天器初始位置綜合考慮，就可以得到更 的飛船位置。
萊徹斯特大學的Adrian Martindale也是可行性研究團隊的一員。他表示，盡管操控機制后的工程非常復雜，但所需的科技并非遙不可及。在成本、復雜性以及XNAV需要的X射線探測器的規(guī)模上，團隊引用了將于2018年的Bepi-Colombo任務發(fā)射升空的水星成像和X射線光譜儀(MIXS)作為例證。Shemar認為他們已經(jīng)證明整個計劃具備可行性，但他同時提醒我們，一些技術必需追趕理論工作。盡量減小探測器質量、減少每個脈沖星的觀測時間與開發(fā)一個合適的操控機制都是巨大挑戰(zhàn)。
科學家認為對XNAV很快將用于太空飛船的導航仍抱有疑慮，技術會隨著實際需求出現(xiàn)。自動化脈沖星導航對于深空探測任務的確很有吸引力，但是很長一段時間里我們都沒有類似的計劃，這項研究已經(jīng)發(fā)表在期刊《實驗天文學》上。
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