如何看待我國成功發射的首顆脈衝星導航試驗衛星?

http://news.ifeng.com/a/20161009/50074247_0.shtml

據新華社電 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月擇機發射首顆脈衝星導航試驗衛星(XPNAV-1),實測脈衝星發射的X射線信號,嘗試驗證脈衝星導航技術體制的可行性。

據中國空間技術研究院脈衝星導航衛星科學任務系統總設計師帥平研究員介紹:脈衝星導航系統並非直接對地面進行導航,而是對近地軌道衛星、深空探測及星際飛行器進行導航。「其實就是利用脈衝星發射的X射線信號作為天然信標,引導航天器在宇宙空間自由航行。」

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衝星導航試驗衛星將搭載兩種類型的探測器載荷:一個是準直型微通道板探測器,探測面積為2400平方厘米;另一個是聚焦型探測器,聚焦鏡頭口徑為17厘米。」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雜訊;第二,探測蟹狀星雲脈衝星(Crab),解決中國研製的探測器「看得見」脈衝星的問題;第三,探測3顆低流量脈衝星。


轉自虎撲 作者希恩斯:

探星者飛船掠過銀河系懸臂的那一剎那,真的就是宇宙時間的一剎那。

探星者是R級文明飛船,此行的任務是探索銀河系的智慧生命,作為硅基文明的PRT文明起源於仙女座星系,出於整個仙女座星際聯盟的共知,在20萬仙女紀元後,仙女座和銀河系將在引力的作用下相近相融合,成為新的星系,雖然時間還很久遠,甚至久遠到連硅基文明都覺得太漫長,但這不影響他們要探測銀河系的好奇心。

「好奇心是文明進步的一個推動力。」K思想體一邊思考著,一邊注視著從感知系統流過的探測信息。

銀河系懸臂傳來的信息很龐雜,也很冗亂,但對於K來說,都不是問題,他只需要從中濾出有用的信息就可以了,其他的無用信息不過的他感知系統的過客。 出於安全的考慮,探星者一般只接收信息,而自身對外電磁靜默狀態。

一般來說,低於F級的文明,對於探行者來說都是直接PASS的,硅基文明的判斷基準很精確,沒有模稜兩可的界限,但一條信息讓K警覺起來,他的複檢思想模塊運行起來,那是一段在宇宙尺度也算的上精確的有規律的頻率---一段計時基準頻率。

一般來說,能達到10的負19精度的計時基準,說明他們已經掌握了對30%光速飛船的精確打擊技術,對應的文明應該是達到或者超過了F級,F級是仙女星系聯盟計算的能威脅到星系聯盟自身安全的最低文明等級,這對於探星者來說,是個大事件。

K思想體在瞬間就把信息共享到飛船的思想巢,所有的思想體都對這段信息進行了分析,在整個思想體的共同參與下,確認這是一個時間計量標準達到F級,但整個科技水平只有D級的碳基文明,。

基準頻率是用電磁波傳送,甚至都沒有使用引力波,說明這個規範範圍並不大,探星者的接受系統計算出了星球的位置,那是一顆大部分覆蓋著H20化學成分的藍色星球,晶瑩剔透,叫地球, 距離探行者100萬仙女基準度量單位。

「分析文明的惡意等級」思想巢的指令到達了飛船的計算模塊,計算過程在思想巢飛速的流動。這一切都是探星者的固定流程,程序一般的有條有理。當然,某種意義上說,他們本身就是程序。

「惡意程度10級」分析結果流過每個思想體的感知系統,同時帶走了他們的意見並在思想巢中進行歸納。

「87%的打擊必要性」,討論結果幾乎瞬間回饋到每個思想體,這只是告知而已,因為隨後而來的打擊已經在武器系統中開始預熱了。

仙女座聯盟不希望在2個星系融合後,有任何的安全隱患,即使這是在地球文明計時的的40億年後。

光子加速系統系統已經載入到70%,其他的思想體已經進入靜默, 百無聊賴的K思想體還在瀏覽者藍色星球的信息,如果說硅基文明有浪漫主義者的話,K肯定算一個,他喜歡在自己的存儲端保留一些初級文明的信息,時不時的翻出來感受下文明之初的那種粗糙之美。

突然,一條信息從K思想體傳送到思想巢,喚醒了其他掛機的思想體。

「我想這個星球的文明惡意程度被我們高估了!」K的思想脈衝流過大家的感知系統「請看這個。」

信息傳送到了思想巢,那是一個地球的研究院的信息包,很小!

「這個是地球的一個科學研究院的資料,簡稱第二研究院, 我檢索了他們的研究論文和成果,覺得從這個角度來看,地球文明應該處在下降通道!一個典型的氣泡狀的文明模型」

文明的衰敗在宇宙中很正常,尤其是碳基文明,89%的碳基文明在達到G級後就衰亡了,因為碳基脆弱的機體無法承擔高等級文明的科技力量。而所謂氣泡狀的文明,就是指只達到很低級的科技水平就消亡的文明。

「一個以磁鐵為研究對象的研究院?」Y思想體疑問說:「磁電效應只是最最初級的科學概念。真不知道這樣的水平怎麼能掌握脈衝星計時基準的。」

「哦,我在他們的思想巢里找到了原因,他們只是利用觀測到的脈衝信號來作為基準,用宏觀數據來作為基準在星際尺度太可笑了,對手可以隨時改動他們的觀測數據,導致他們在星際尺度的任何行為,都沒有精確性」w思想體說「這是一個不能掌握自己時間的文明」

「我檢索了他們的論文,一些帶有圖片,掛一個磁鐵在車前,都是幼稚的明顯不可能實現的什麼永動啊,省電啊,省油啊技能,還堂而皇之在他們的思想巢里作為論文發表,很多人還在誇讚!當然,那個是最低級的交流系統,還不配叫做思想巢」

「哈哈,」T思想體那快樂的代碼流過每個人的感知系統,大家都變的輕鬆起來。「你看,他們還處在最原始的交配 中不能自拔,居然在交配上附加了情感,他們會為半個小時的合體,準備幾天甚至幾年的時間,有很為了合法交配,還送一種叫大雪碧的液體,這真是一個沒有未來的種族」

「一個原始的體液的交換過程性行為,居然成了他們的主要生活目的,並且在上邊浪費了大量的時間 !」Z思想體說:「我只要拷貝一下,就有新的我出生,我們的文明才是文明,他們的繁衍及其漫長,唉,一群用下半段凸起軀體生活的種族」

99%的打擊無必要性回饋到了每個思想體的感知系統! 載入的光子打擊系統也重置歸零,探星者記下地球的坐標後,掠過了銀河系左旋臂。


回答被建議修改:

政治敏感

作者修改內容通過後,回答會重新顯示恢復正常。為什麼回答會被建議修改?

土共不土,戰鬥力五。

圖片來自中國航天科技集團官微

等等,為什麼這都政治敏感?


簡單來說,這是深空航行的一種導航系統,結合最近竣工的FAST天眼,在座諸位難道還看不出國家很大一盤棋嗎,與超級文明誰先接觸誰就有藍星主導權。三體人不遠了,可靠消息。


但願它們能靠那麼簡陋的設備收到所謂的脈衝信號,並能描繪出脈衝輪廓吧。什麼導航之類的都是騙經費用的噱頭而已。


我們的目標是星辰大海。

以前我們一直是追隨歐美的步伐,歐美有什麼,我們做什麼。

但是,我們的志向不是一直跟著別人走,我們也需要有超前。

2016年8月16日1時40分,我國在酒泉衛星發射中心用長征二號丁運載火箭成功將世界首顆量子科學實驗衛星「墨子號」發射升空。這將使我國在世界上首次實現衛星和地面之間的量子通信,構建天地一體化的量子保密通信與科學實驗體系。

繼量子衛星後2016年11月10日我國首顆脈衝星試驗衛星精確入軌,刷新了我國固體運載火箭「一箭多星」發射記錄,首次探索了我國民營衛星公司商業搭載發射模式。

脈衝星就是高速自轉的中子星,具有極其穩定的周期性,其穩定度比目前最穩定的氫原子鐘還要高1萬倍以上,被譽為自然界中最穩定的天文時鐘,使之成為人類在宇宙中航行的燈塔。

GPS系統和北斗系統是大家熟悉的地球導航系統。

中國成功發射脈衝星試驗衛星,為日後外太空飛船通過脈衝信號進行導航定位打下基礎。(中國成功發射脈衝星試驗衛星 被稱作宇宙燈塔)

所以說,我們的目標是星辰大海

關於中國的更多信息可移步

中國真的能在未來抗衡美國么? - 者也的回答 - 知乎


說明我兔在人類太空探索旅程上又邁出了一步,從原子鐘到了脈衝星,多年後我們的孩子會問為何人類為什麼不早用脈衝星計算銀河標準時間,為何人類要叫月球背面為月球背面,那一面不是正對著星辰大海的一面嗎?


兔國航天項目都有軍事目標。

測試新感測器在姿態穩定,大角度姿態機動等方面應用也是有可能的。

你不知道姿態控制幹什麼?

間諜衛星啊,越穩定拍攝越準確。

能機動才能對準你家軍事設施啊。


脈衝星導航的概念早在20世紀70年代就已被提出,它可為人造衛星、宇宙飛船提供導航。不過,以往提出的基於脈衝星射電信號的航天器自主軌道確定方法存在明顯缺陷,X射線脈衝星導航技術研究也僅停留在關鍵技術研究與地面驗證階段。

據中國空間技術研究院脈衝星導航衛星科學任務系統總設計師帥平研究員介紹:脈衝星導航系統並非直接對地面進行導航,而是對近地軌道衛星、深空探測及星際飛行器進行導航。「其實就是利用脈衝星發射的X射線信號作為天然信標,引導航天器在宇宙空間自由航行。脈衝星具有極其穩定的周期性,其穩定度比目前最穩定的氫原子鐘還要高1萬倍以上,被譽為最穩定的天文時鐘」。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」。我們打算通過5到10年的努力,探測26顆脈衝星,建立脈衝星導航資料庫。如果能夠建成以脈衝星為基準的時間系統,也許能夠實現「航天器長時間無需人來照料,對錶時間將是脈衝星時間」這一想法。」「如果我們能夠實現脈衝星的導航,不用再從地面對衛星進行追蹤測量,它將自行整理數據發回,告訴地球我在哪兒。」帥平說,一顆衛星每年維護費用高達6000萬美元,包括設備、地面站布設,但如果實現自主運行,將會大大減輕地面測控站的負擔、費用和工作量,不過,他也強調,要達到這一點是很難的。


11月10日7時42分在酒泉衛星發射中心用長征十一號運載火箭成功發射的,但是知乎此刻的熱點依舊是特朗普……

坐等分析君(●—●)


美國GPS 是地球燈塔,我國x 導航衛星宇宙燈塔!


TL上全是川普,求逼乎價值觀回歸


剛剛知道一點脈衝星的事情,但是脈衝星導航完全不懂,所以以下內容都是瞎猜的,歡迎指正。

不少人認為這顆衛星是通過測量幾顆脈衝星的方向來導航的,我覺得這是一種誤解。很多人設想的星際航行是用這種方法,測量幾顆已知位置的脈衝星相對導航衛星的方向,結合在地球測得的脈衝星位置,可以定出導航衛星的位置。但是當導航衛星在地球附近時,脈衝星的方向變化是很小的(你想定義秒差距用的是地球公轉軌道),所以靠測脈衝星方向基本只能定方向定不出位置。

我感覺總設計師寫的這篇脈衝星導航最終精度可達10米,沒有功夫逗你玩!的意思,這顆導航衛星用的是另一種方法,雖然不是很懂但是感覺大概是這麼個原理:我們平時地面上射電望遠鏡觀測的時候,要輸入望遠鏡準確的經緯度,因為望遠鏡隨著地球轉動,會對脈衝到達的時間(TOA)有一個改變,需要扣除之後才能得到到達地心處的信號;但是我們反過來,通過分析(幾顆脈衝星的)TOA,有可能可以反解出經緯度,那推廣一下,解出軌道參數也是可能的。但是這裡可能會需要觀測幾圈,所以可能要求軌道不發生劇烈變化,地月轉移軌道恐怕是用不了的。

所以我猜測這個技術(如果成功的話),用途可能是以後發射的北斗導航衛星測量軌道參數。畢竟如果對導航星座的軌道不準的話,地面上的人拿它們的位置算自己的位置也不準了。

(另外關於脈衝星的脈衝穩定性,脈衝星的信號在短時間內是不如原子鐘的,而且每個周期信號都有變化;但是在比較長的時間上,脈衝星可以比原子鐘穩,當然你要選一些觀測發現的比較穩定的脈衝星,有的脈衝星還會在幾個模式之間跳來跳去呢……)

(猜測足夠精度的原子鐘上星會是一個技術上的難點啊,怎麼都沒人關心這個?)


你們搞這個啊…

簡單的說兩句,本科聽說就在搞這個,第一次知道是四五年前的事情了吧。當年大家就都有一個野望,說是要搞深空導航…但同時也在搞一些別的東西,譬如衛星編隊啥的。

關於脈衝星,其實大家都覺得這個當導航用墜吼了,畢竟只要有一個準確的星表,位置就很容易解算出來,更何況人家自帶原子鐘一樣時間穩定的脈衝呢。

但問題還是有的,首先是星表,怎麼測准一個恆星的位置算是一個非常大的問題,基準問題還是在曆書上,這個我們不算是先進。天文台的小夥伴們可以努力一下~

另外在儀器上,這裡也提到了X射線透鏡的問題…好吧我不了解,不是說有一個X射線衛星么…不知道被誰吃了和FAST差不多是同時代的事吧?

還有一個事我蠻好奇的,之前好像看到過脈衝星星震的問題,不知道會不會有影響捏…

反正沒接觸過涉密的東西,不過還是要逃~


也能用巡航導彈上。


說白來了就是在大海中想找一坐參照物來完成全太陽系內10米精確定位的東西!就和上個世紀航空飛行中的地標物一樣的,也可以理解成「燈塔」!看來我們深空探測在定位授時方面將會和現在不同,現在都是以地球、太陽為坐標!


推薦閱讀:

新黑洞將挑戰星系演化理論(內含中文視頻)
上周最佳天文圖片(NASA-APOD中文版)2.5-2.11
SpaceX的新計劃:火星城市和月球基地(內含中文視頻)
深層地下中微子實驗的科學(內含中文視頻)
風靡美洲大陸的超級日全食究竟蘊藏著哪些未解之謎?

TAG:科幻 | 經濟 | 軍事 | 天文學 | 航空航天 |