sg001 发表于 2016-11-3 15:37:43

我国11月择机发射全球首颗脉冲星导航试验卫星

<P align=center></P><P style="FONT-FAMILY: 宋体; FONT-SIZE: 10pt" align=center>整星太阳翼展开实物图</P><p>  <strong>(乔辉)</STRONG>据中国航天科技集团公司第五研究院消息,我国全球首颗脉冲星导航试验卫星(XPNAV-1)将于11月择机发射。将通过卫星搭载的准直型微通道板探测器和聚焦型探测器,实测脉冲星发射的X射线信号,尝试验证脉冲星导航技术体制的可行性。</P><P align=center></P><p>  1967年,乔瑟琳•贝尔博士在行星际闪烁观测研究中,偶然发现一个时隐时现的射电脉冲源,其周期非常稳定,每隔1.3373秒记录一次脉冲信号,取名为脉冲星。</P><p>  脉冲星属于高速自转的中子星,它的典型半径仅有10公里,质量却能与整颗太阳的质量相当,是除黑洞外密度最大的天体。每立方厘米的脉冲星质量达到10亿吨,相当于全体人类的质量。</P><P align=center></P><p>  脉冲星在射电、红外、可见光、紫外、X射线和γ射线等电磁波频段产生信号辐射(图为蟹状星云脉冲星在各个波段上的辐射)。</P><P align=center></P><p>  脉冲星具有极其稳定的周期,其稳定度比目前最稳定的氢原子钟还要高1万倍以上(目前国际时间基准是原子时系统),被誉为自然界最精准的天文时钟。目前,已发现和编目的脉冲星达到2000多颗,其中约有160多颗脉冲星具有良好的X射线周期辐射特性,可以作为导航候选星。</P><p>  <strong>为什么用脉冲星的X射线导航?不用射电波导航?</STRONG></P><P align=center></P><p>  X射线属于高能光子,集中了脉冲星绝大部分能量,易于小型化设备探测与处理。相反,射电波需要巨大的接收天线等设施,在空间飞行器上无法搭载。上图为X射线双星系统示意图。</P><p>  <strong>脉冲星导航最基本原理</STRONG></P><P align=center></P><p>  X射线脉冲星作为宇宙中的“灯塔”,依靠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控制,具有广阔的工程应用前景。</P><p>  <strong>脉冲星导航试验卫星搭载了两种探测器</STRONG></P><P align=center></P><p>  一种是准直型微通道板探测器,一种是掠入射聚焦型探测器。这两种X射线脉冲星探测技术均是我国首次在轨使用。两种探测器在性能上各有所长,均可以独立完成探测任务。微通道板探测器的有效探测面积大,所需的脉冲星观测时间短;掠入射聚焦型探测器的探测效率高,设备规模小。</P><p>  选用两种不同体制的脉冲星探测器开展在轨试验,就是为了解决、验证X射线脉冲星在轨“看得见”的问题。一方面通过多种探测技术对X射线脉冲星的在轨观测获取第一手的科学数据,进一步开展相关科学试验研究;另一方面,也为未来脉冲星探测器的技术发展方向提供实际数据支撑,为脉冲星导航技术的工程化奠定基础。</P><br />
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