中國慧眼衛星成功進行X射線脈衝星導航實驗

中國科學院高能物理研究所的科學家利用慧眼衛星上的X射線望遠鏡開展了X射線脈衝星導航實驗，定位精度達到十公里之內（3倍標準偏差），進一步驗證了太空船利用脈衝星自動導航的可行性。

2017年6月15日，中國第一顆X射線天文衛星慧眼在酒泉衛星發射中心成功發射，運行於高度550公里、傾角43°的近地圓軌道上。慧眼衛星攜帶了高能X射線望遠鏡、中能X射線望遠鏡和低能X射線望遠鏡三種科學儀器和太空環境監測器，在軌運行兩年多，已經得到了關於黑洞、中子星、伽馬射線暴乃至重力波暴等的大量觀測數據。同時，中國科學院高能物理研究所的慧眼衛星研究團隊還利用該衛星成功開展了X射線脈衝星導航實驗，進一步驗證了脈衝星導航的可行性。

X射線脈衝星導航是一種新型的自動導航方法，它利用宇宙中遙遠的天體：脈衝星發出的精確的周期性脈衝訊號為太空船提供導航和授時服務。 脈衝星是一類高速轉動的中子星，是大質量恆星在壽命的晚期發生超新星爆發後留下的緻密天體，其脈衝訊號的長期時間穩定度很高，甚至優於地球上的原子鐘，可作為宇宙中的時間基準，因此脈衝星也稱作宇宙燈塔或星際旅行中天然導航衛星。如同地面使用衛星訊號進行導航一樣，太空船通過觀測脈衝星，也可以實現自動導航。美國太空總署除了在國際太空站中成功試驗X射線脈衝星導航外，也明確表示要將X射線脈衝星導航技術應用到重返月球計劃及未來的火星探測計劃之中。

【圖、文：節錄自中國科學院高能物理研究網頁；新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在2019年8月21日出版的《天體物理學報》增刊