首颗脉冲星导航试验卫星11月发射 中国首尝利用“宇宙灯塔”

　　中国证券网讯 据中国之声《新闻纵横》10月14日报道，今年11月，全球首颗脉冲星导航试验卫星（XPNAV-1）即将发射。这颗由中国航天科技集团五院研制的卫星，是全球第一颗试验验证利用X射线脉冲星导航的卫星。

　　浩瀚的大海上，灯塔按照固定频率发射出光束，为船舶指引航向。在更为浩瀚无边的宇宙中，脉冲星同样按照稳定的周期，向外辐射着各种脉冲信号。所谓脉冲星，是高速自转的中子星。中子星则是恒星的核能耗尽之后，质量在1.44倍到3.2倍太阳质量之间的恒星遗骸。航天科技集团五院脉冲星导航试验卫星科学任务系统总设计师帅平介绍，脉冲星具有极其稳定的周期。他表示，脉冲星，两个脉冲点之间周期的变化，在小数点后面第19位才会有变化，这样的叫毫秒脉冲星，稳定性非常高，以后用于导航的脉冲星基本都是毫秒脉冲星。它能保持多长时间？恒星死亡过程可以保持上万年，所以和人造卫星几年寿命相比，它的稳定性非常好。

　　稳定的脉冲星，就可以被看做是航天器的“太空灯塔”。它们发出极为稳定的X射线脉冲信号。目前，已经发现和编目的脉冲星有2000多颗，其中约有160多颗具有良好的X射线周期辐射，可以作为导航的候选星。脉冲星导航试验卫星总指挥兼总设计师薛力军比较形象地解释了脉冲星导航的工作原理。他介绍，原来航海的时候看星星，就能知道航行方向。在天上这种星星的定位是比较准的。脉冲星也是一样，脉冲星可以看到的并不是很多，但是每个星的“身份证”或者说脉冲特征是不一样的，收到信源，进行比对之后就知道它是谁，再知道若干颗，就知道自己的相对位置，可以对自己进行定位和定时。

　　提到导航，大家自然会想到手机地图，车载导航，甚至渔民出海使用的北斗系统。但是帅平表示，脉冲星导航系统可以为近地轨道、深空探测和星际飞行航天器提供高精度的位置、速度、时间和姿态等丰富的自主导航信息，却不能直接对地面进行导航。

　　帅平表示，脉冲星导航是对卫星的导航，是不能对地面导航的，我们用的是X射线，是不能穿透地球大气层的。所谓的航天器的导航，是测定它的轨道，跟踪测量，现在飞到什么地方。以后就可以通过脉冲星导航，实现卫星的轨道测定，时间确定。不需要地面测控站进行照料。

　　按照计划，首颗脉冲星导航试验卫星（XPNAV-1）将在今年11月发射。“首颗”的意义在于，它是全球第一颗试验验证利用X射线脉冲星导航的卫星。这颗重量240公斤的试验卫星搭载了两种探测器，一种是准直型微通道板探测器，另一种聚焦型探测器。从外观看，准直型探测器是利用2400平方厘米的平板，接收宇宙中的X射线。聚焦型探测器则更像一个筒状的望远镜。薛力军介绍，这两种技术都是我国首次在轨应用。这两种载荷各有特点。这种准直型是用面积来实现探测能力的。聚焦型是通过光学系统，实现更高效的信号的收集。这是我们首次上天，真正地在轨应用，利用这两种载荷充分地实现科学目标。

　　在轨期间，脉冲星导航试验卫星将利用这两种探测器进行X射线脉冲星观测，验证脉冲星导航技术体制，探索新型导航技术。如果实现脉冲星导航，可以大大降低卫星的地面测控和运行成本。同时，为人类进行更远的深空探测创造条件。薛力军表示，特殊情况下，完全没有地面依托的就要用脉冲星导航，它是下一代导航的基础。另外就是深空探测，卫星确定自己的位置，自己知道在哪，自己能干活。