【脈衝星的空間飛行任務地圖的方式】

天跡

【脈衝星的空間飛行任務地圖的方式】

 

 

脈衝星情節的方式嗎？

一種方法用於導航航太器自主使用脈衝星已由一組研究人員在德國。

雖然恒星導航使用脈衝星的想法在上世紀 70 年代首次提出，隊第一次，討論了適合於這種測量的脈衝星最好的類型，並已確定哪種類型的探測器 — — 收音機或 x 射線探測器 — — 將當前是最可行和最實際使用車載衛星和其他航太器。

今天、 衛星和航太器的導航通過我們的太陽能發電系統使用的技術，在任何時間 — — 追蹤他們的位置組合這些包括一個預先確定的軌道，無線電信號發送從工藝到地面跟蹤站，以及光學資訊從車載攝像頭，看看當地的環境。

雖然在地面台進行的無線電測量高度精確的距離和徑向速度，它是工藝的這些測量的角解析度大錯誤的進來。

發生這種情況由於從他們的位子在地球上的無線電天線的角解析度很低這樣的精確測量僅可用於在一條直線距離地球移動工藝。

不幸的是，這幾乎不是這樣，錯誤蠕變。

事實上，這種測量的準確性也像竹筒倒豆子，工藝從地球距離的增加 — — 這是遠得越長髮送和接收的信號。航海家的單向信號目前約需 17 小時。

脈衝星通路

為了克服這些問題，天文學家們急於開發"自主導航系統"，將坐在板載的航太器的問題，從而避免任何地面通信，增加的缺點距離不確定性或信號減弱。

使用脈衝星 — — 強烈的磁性，迅速旋轉發出"脈衝"的中子星的可能性的寬頻電磁輻射在非常固定的時間間隔 — — 首次提出在 1974 年為無線電脈衝星。當時，然而，尚未制定技術和沒有足夠脈衝星標識，使該方法可行。

在這個最新的研究中外, 星生物物理在德國馬克斯 · 普朗克研究所 Werner 貝克爾率領一個團隊描述了一種方法，可能會導致可行脈衝星導航。

該團隊的紙看看 — — 吸積供電的脈衝星、 磁和旋轉動力的脈衝星的脈衝星的三個基本類型和確定只有旋轉動力是適合導航。

旋轉動力的脈衝星是本身可分為兩種類型，即場脈衝星有 10 ms 之間的期間和幾個秒和毫秒脈衝星，如其名稱所示，有期少於 20 女士根據貝克和他的同事，是最適合航行的目的，由於其高度穩定的時間的毫秒品種。

毫秒脈衝星在 1982 年首次發現，只有在廣播頻段，最初學習，直到貝克爾自己檢測到毫秒脈衝星的 x 射線排放在 1993 年第一次。

確切的位置

只在最近幾年來有我們開發下一代衛星 x 射線和 x 射線反射鏡，是輕量的、 高度緊湊，這些都是對脈衝星導航鍵，"貝克爾說：" physicsworld.com。

貝克爾的紙去討論如何從脈衝星的"脈搏"將被用作導航的援助。

該系統是簡單的。

初始位置和航太器的速度已知的由於計畫的軌道參數，這一進程始于首次觀察到單個光子脈衝星脈衝從所記錄的到來。

這些然後改正為移動工藝對慣性參照系的速度。

貝克爾解釋的最佳固定的點這將是太陽能系統重心 — — 大量為我們整個行星系統的中心。

"事實上，即使將來的特派團離開太陽系，我們還能用重心，它仍然會工作作為參照點，"說貝克爾，雖然它有必要更正為銀河系中太陽的議案。

這些測量資料然後將用於建立一個脈衝設定檔，它表示的脈衝星，最終給脈衝到達時間的計時簽名。

主要是 3D 位置修復可能從觀察到的三個不同的脈衝星位於不同地區的天空，但在現實中更多將需要。

貝克爾說："我會說大約 10 毫秒脈衝星將最好做很好的測量，因為你想要檢查有錯誤，所以一些冗余資訊會實際上是受歡迎的"。

X 射線與無線電

研究看此導航技術的基本實際方面之一： 是否將用於無線電天線接無線電發射的脈衝星，或 x 射線探測器將是首選。

他們發現無線電天線相控陣可能很容易使用，但他們會覆蓋面積至少 150 m2和重量 170 公斤的最低限度。

使用鏡像的 x 射線望遠鏡將更輕量、 緊湊，但探測器運行如果暴露到極其明亮的 x 射線源被破壞的風險。

研究人員估計精度為 ± 5 km/s 在太陽能系統內外使用它們的方法 — — 在當前的技術上的一個巨大的改進。

哪些探測器？貝克告訴physicsworld.com ，選擇一種技術將取決於每個特派團的規格。

他說："是否你有龐大的星艦在未來使用這種方法，然後無線電陣列是最好我們有更多的知識，當涉及到無線電信號的大小和重量的精度不會真正的差別，"。

"但在當前執行任務，凡屬一個優先事項，緊湊的 x 射線探測器將會更好，，，您將需要檢查您特派團詳細資訊，例如在決定之前的大小、 軌道和電源消耗."為了説明未來的特派團只是這樣做，團隊已制訂一個流程圖 （右圖），它確定"作為技術參數的函數導航性能"。

研究人員還討論了當前的探測器技術，如矽孔隙光學、 矽漂移探測器和"活動圖元感應器"，可能會採用脈衝星導航的特派團使用。

儘管貝克爾認為將不使用方法在實踐中任何較早前從現在的 30 年以上，需要自主導航系統和脈衝星的自然時間保持能力無疑將導致脈衝星導航在未來。

 

哪些探測器？

預列印是工作的上arXiv可用.

關於作者

Tushna 軍糧供應是記者physicsworld.com

 

引用：http://translator.live.com/BV.aspx?ref=IE8Activity&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2013%2Fjun%2F04%2Fpulsars-map-the-way-for-space-missions