從國際空間站的高度來看，美國宇航局（NASA）的一項實驗展示了未來的空間探測任務如何在深空中導航。宇宙飛船可以通過一種位于天上的“全球定位系統”（GPS）來確定自己的位置，即由遙遠的死亡恒星發射出的信號。

去年11月，中子星內部構成探測器（NICER）花了一天半的時間觀察了少量脈沖星。后者是一種快速旋轉的恒星殘骸，它們在旋轉時能夠釋放出強大的輻射束。通過測量脈沖到達時間的微小變化，NICER可以實現精度達5公里之內的定位。

這是科學家第一次在太空中證明了這項被稱為“脈沖星導航”的長期探尋的技術。有朝一日，這種方法可以幫助航天器在沒有地球常規指令的情況下自動駕駛。

“我們認為這是一件大事?！盞eith Gendreau說，他是馬里蘭州綠帶市NASA戈達德太空飛行中心的天體物理學家，也是該任務的項目負責人。“這是將我們的天體物理學應用到包括太陽系外層空間乃至太陽系外的探索目標的一個很好的方法?！?/span>

Gendreau在1月11日于馬里蘭州國家港灣召開的美國天文學會的一次會議上報告了這一研究成果。

據新華社報道，戈達德太空飛行中心最新發布的新聞公報說，該中心利用搭載在國際空間站的NICER，對新型導航系統進行初步測試，實現了精度5公里之內的定位。

在衛星定位系統中，在環地軌道上運轉的衛星不斷向地面發出信號，地面接收裝置根據信號確定自己與各衛星的距離，計算出自己的具體位置。只需要來自4顆衛星的信號，就能達到很高的定位精度。

脈沖星是快速旋轉的中子星。它們是巨大恒星爆發死亡留下的殘骸，是宇宙中密度最高的天體之一。強磁場使中子星的兩極噴出帶電粒子流，隨著中子星的旋轉，粒子流像燈塔的光柱一樣掃過太空，在觀測者看來就像周期性出現的脈沖信號。

有些脈沖星的周期為毫秒級別，并且極其穩定、誤差很小，堪稱精確的宇宙時鐘。戈達德太空飛行中心專家說，這些脈沖星發出的X射線可以用于定位和導航。

在2017年11月進行的實驗中，研究人員選取了4顆毫秒脈沖星，讓NICER接收其信號，據此計算自身的位置。為期兩天的實驗表明，該導航系統可以全自動運作，精度達到了16公里以內的預定目標，最高精度達5公里左右。

研究小組將進一步改良該系統，計劃于2018年晚些時候再次進行實驗。最終目標是開發出高精度的全自動太空導航設備，使航天器能在長時間不與地球通信的情況下保持準確定位，用于未來的木星、土星乃至太陽系外探索。

Gendreau指出，NASA的“旅行者”號探測器上攜帶著一幅地圖，它指出了太陽系相對于14個脈沖星的位置。如果一個外星文明找到了這張地圖，它就可以利用它來確定地球的位置。

Gendreau說：“當我還是一個孩子的時候，我聽到卡爾·薩根談論過此事。而現在我們正在做這件事?！?/span>

來源：中國科學報 趙熙熙