中國科學家要重構時空基准 下月發射世界首顆脈沖星導航試驗衛星

在移動互聯網時代，人們的出行日益依賴衛星導航。GPS導航家喻戶曉，北鬥導航也日益完善，可是你聽說過脈沖星導航嗎？

沒錯，就是離我們千萬光年之遙的脈沖星！雖然遙遠而又陌生，只要加以科學利用，它們就可以給人造地球衛星和宇宙飛船提供導航，甚至開啟人類星際之旅哦。現在，中國的科研人員正在嘗試把這個「狂想」變成現實。

10月8日恰逢中國航天事業創建60周年。記者從中國空間技術研究院獲悉，中國將於11月擇機發射首顆脈沖星導航試驗衛星（XPNAV－1），實測脈沖星發射的X射線信號，嘗試驗證脈沖星導航技術體制的可行性。

據中國空間技術研究院脈沖星導航衛星科學任務系統總設計師帥平研究員介紹，這一次，中國不再跟隨美歐的腳步，而要成為「第一個吃螃蟹的人」。「11月將擇機發射的世界上首顆脈沖星導航試驗衛星將搭載兩種類型的探測器載荷：一個是准直型微通道板探測器，探測面積為2400平方釐米；另一個是聚焦型探測器，聚焦鏡頭口徑為17釐米。」帥平說。


這顆衛星有三個試驗目標：

第一，上天實測兩種不同類型的探測器性能，同時利用探測器研究宇宙的背景噪聲。背景噪聲就像沙子，而脈沖星信號是他們要尋找的金子。要從沙子裡淘出金子來，了解背景噪聲是一項基礎性工作。

第二，探測蟹狀星雲脈沖星（Crab），解決中國研制的探測器「看得見」脈沖星的問題。早在1054年，宋朝的天文學家就首次觀測並記錄了蟹狀星雲脈沖星的超新星爆發，探尋祖先發現的這顆脈沖星，也將成為中國X射線脈沖星探測的歷史性跨越。同時，還計劃探測另外7顆脈沖星，包括4顆脈沖星雙星系統和3顆低流量的脈沖星，並開展相關拓展試驗。

第三，探測3顆低流量脈沖星。蟹狀星雲脈沖星的流量是每秒鐘每平方釐米1.54個光子，但是低流量脈沖星每秒鐘每平方釐米只有0.001個光子，探測難度更大，但是更有希望用於導航。這是因為低流量脈沖星大量存在，同時不會像蟹狀星雲脈沖星那樣因為周期躍變而導致穩定度下降。如果能探測到3顆低流量脈沖星，那麼就可以實測驗證脈沖星導航技術的可行性。

「接下來，我們打算通過5到10年的努力，探測26顆脈沖星，把它們的數據測得非常精准，建立脈沖星導航數據庫。」帥平說，這26顆脈沖星分布在整個天球當中，距離地球都十分遙遠，從幾千到幾萬光年不等。

因為各項工作幾乎無先例可循，帥平帶領的研究團隊歷時10年的攻關研究，突破了探測器、數據庫、時間同步和大尺度導航等關鍵技術。

雖然還不知道結果會怎樣，帥平對未來卻充滿信心。「以脈沖星為基准的時間系統如果建成了，將是顛覆性的。也許不久的將來，我們的航天器可以長時間不需要人來照料，我們對表的時間將是脈沖星時間。」

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