**在航空航天事业上的成功来自于**强大的经济实力的**,**在航天事业中投入了无限的精力和金钱,就是为了能够在未来的科技世界中获得一席之地,那么**首颗脉冲星导航试验卫星的发射是何时?有什么重要的意义?
脉冲星导航试验卫星发射的意义
据**之声《**纵横》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 **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。
茫茫宇宙,浩瀚无边。在这个近乎无限的空间中,如何精准确定航天器的位置?太空中存在“宇宙灯塔”,是否会进一步拓展人类深空探测的脚步?
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***帅*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**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***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*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*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*方厘米的*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**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。
**脉冲星导航试验卫星发射时间
**今天从**航天科技集团公司第五研究院获悉:全球首颗脉冲星导航试验卫星(XPNAV-1)将于今年11月择机发射,在世界上首次尝试验证脉冲星导航技术体制的可行性。此次试验将抢占世界航天前沿技术战略制高点,有力见证我国航天事业从跟跑向并跑领跑迈进。
脉冲星导航试验卫星科学任务系统总***帅*介绍,脉冲星属于高速自转的中子星,是恒星**后的一种遗骸。X射线脉冲星可以尝试依靠其自身发出的极为稳定的X射线脉冲信号,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服务,从而实现航天器长时间高精度自主导航与精密**,具有广阔的工程应用前景。
帅*说,当前的航天器位置信息主要来源于地面测控系统,脉冲星导航技术将实现航天器自主导航,减轻地面测控系统工作负担,降低相关建设和运营成本。此项技术对于我国进一步开展深空探测具有深远意义。此外,脉冲星稳定度比目前最稳定的氢原子钟还要高1万倍以上,被誉为自然界最精准的天文时钟。目前国际时间基准是原子时系统,脉冲星有望重构时空基准,让对表时间成为脉冲星时间,由此带来的应用前景不可限量。
据了解,**原本计划于今年9月发射同类型试验卫星,但因故推迟。英国、德国、**、澳大利亚等多个国家均已开展脉冲星导航技术研究。这一航天“跨代”发展的颠覆性技术是当前国际航天前沿技术研究热点。
据介绍,航天科技集团五院在此项目上以“超前布局、协同推进”的创新研发管理和大部分自主投入经费为支撑,历时10年攻关研究。攻关过程中研制的多型探测器和试验设施,填补了**研究空白并实现国产化,这对加速发展脉冲星导航技术具有重大战略意义,预期可取得较大的经济效益和社会效益。
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