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“慧眼”卫星成功进行X射线脉冲星导航在轨实验

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来源: 发布时间:2019/9/3   [收藏本文]

    中国科学院高能物理研究所的科学家利用“慧眼”卫星开展了X射线脉冲星导航实验,定位精度达到10公里之内,进一步验证了航天器利用脉冲星自主导航的可行性,有望应用于未来的深空探测和星际航行。相关论文已于21日在学术期刊《天体物理杂志》(增刊)发表。  

    随着越来越多空间探测器飞向遥远的外太空,人造卫星导航系统已经无能为力,利用地面大型射电天线建立的深空测控网也逐渐“鞭长莫及”,研究航天器的自主导航技术势在必行。  

    “慧眼”卫星脉冲星导航实验工作负责人郑世界说,X射线脉冲星导航利用宇宙中遥远的天体——脉冲星发出的精确的周期性脉冲信号,为太空中的航天器提供导航和授时服务。如同地面使用卫星信号进行导航一样,航天器通过观测脉冲星也可实现自主导航,即脉冲星导航。  

    “慧眼”卫星首席科学家张双南介绍,“慧眼”对著名的蟹状星云脉冲星进行了持续约5天的观测,并将高能所研究团队提出的X射线脉冲星导航算法应用于观测数据,结果显示,其3倍标准偏差的定位精度可达到10公里。为进一步检验该导航算法,研究团队还进行了充分的理论分析,并选取多种类型脉冲星进行模拟验证,结果显示该方法对其它导航脉冲星同样适用。  

    脉冲星被称作“宇宙灯塔”。这是一类高速转动的中子星,是大质量恒星在寿命晚期发生超新星爆发后留下的致密天体,其脉冲信号的长期时间稳定度很高,甚至优于地球上的原子钟,可作为宇宙中的时间基准。  

    “慧眼”卫星是我国第一颗X射线天文卫星,于2017年6月15日发射,携带高能、中能、低能X射线望远镜三种科学载荷和空间环境监测器,得到了关于黑洞、中子星、伽马射线暴以及引力波暴等的海量观测数据。

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