茍利軍
①電影《流浪地球》的很多情節(jié)讓人印象深刻,比如為地球流浪領(lǐng)航的太空站。如果未來人類進行更遠的星際旅行,還可能用到什么樣的導(dǎo)航系統(tǒng)呢?
②一提到導(dǎo)航,人們很自然地就會想到手機里的各種導(dǎo)航軟件。它們都是利用導(dǎo)航衛(wèi)星來確定方位的。
③手機軟件導(dǎo)航的工作原理簡單來說是這樣的:在地面之上約2萬公里的空間,有幾十個處于不同軌道的導(dǎo)航衛(wèi)星。每時每刻,這些衛(wèi)星都會發(fā)送特有的位置和時間信號,手機中的導(dǎo)航衛(wèi)星信號接收器可以接收到4個不同導(dǎo)航衛(wèi)星的信號,根據(jù)接收到的信號之間的差別,就可以推算出手機所在的空間位置信息。
④未來,如果人類有機會進入到離地面2萬公里外的深空,就需要全新的導(dǎo)航系統(tǒng)。
⑤空間導(dǎo)航的核心是在每一時刻,需要知道至少4個位置的參考源。根據(jù)眾多觀測結(jié)果,天文學(xué)家選用不同的天體源,提出了幾種可能的導(dǎo)航系統(tǒng)。
⑥一種就是最近幾年談得比較多的脈沖星導(dǎo)航。脈沖星就是我們極為熟悉的中子星,因為磁極方向能夠產(chǎn)生射電或者Ⅹ射線輻射,當(dāng)轉(zhuǎn)動軸和磁極不重合而轉(zhuǎn)動軸掃過地球的時候,就會產(chǎn)生人類所看到的脈沖,因此被稱為脈沖星。
⑦某些脈沖星轉(zhuǎn)動速度特別快,轉(zhuǎn)動周期可以達到毫秒量級。這些脈沖星的轉(zhuǎn)動穩(wěn)定性非常好,可以比擬于地球上最好的原子鐘。到目前為止,人類已經(jīng)找到了幾十個類似的脈沖星。
⑧還有一種很好的方法就是利用恒星來導(dǎo)航。在2013年發(fā)射的歐洲蓋亞衛(wèi)星(GAIA)就計劃對銀河系內(nèi)的10顆恒星的位置、特征、距離以及運動速度進行精確測量,就會有一個很好的銀河系內(nèi)星圖,可以利用它來進行導(dǎo)航。
⑨如果人類有機會邁出銀河系,進入更遠的宇宙,還能用什么來導(dǎo)航呢?
⑩有些天文學(xué)家就提出,或許可以以遙遠的某些星系作為參考,這些被選出來的天體就是天文學(xué)中常說的活動星系核。
?輥?輯?訛法國的天文學(xué)家Charlot和他的團隊在20世紀(jì)90年代末的時候選取了一些最致密和最穩(wěn)定的活動星系核,建立了一個被稱為國際天球參照的系統(tǒng)。這個系統(tǒng)從最早的包含212個源,到現(xiàn)在遍布整個天空的300多個,或許能夠成為人類以后進行宇宙旅行所使用的導(dǎo)航系統(tǒng)。
?輥?輰?訛未來無論是地球附近的太空旅行,還是更遠的星際旅行,都需要人類的共同努力和推動。只有這樣,當(dāng)?shù)厍蛘娴拿媾R“流浪”危險的時候,人類才能夠真正地坦然相對。
(選自《光明日報》,有刪改)
【閱讀訓(xùn)練】
1.天文學(xué)家提出了哪幾種未來可能的空間導(dǎo)航系統(tǒng)?
2.第③段花費大量篇幅說明手機導(dǎo)航軟件,刪除后是否更簡潔?談?wù)勀愕睦斫狻?/p>
3.本文開頭提及電影《流浪地球》,這樣寫有什么作用?
4.請結(jié)合全文,概括星際旅行導(dǎo)航系統(tǒng)構(gòu)成的必要條件。