茍利軍
①電影《流浪地球》的很多情節讓人印象深刻,比如為地球流浪領航的太空站。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航系統呢?
②一提到導航,人們很自然地就會想到手機里的各種導航軟件。它們都是利用導航衛星來確定方位的。
③手機軟件導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航衛星。每時每刻,這些衛星都會發送特有的位置和時間信號,手機中的導航衛星信號接收器可以接收到4個不同導航衛星的信號,根據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,就需要全新的導航系統。
⑤空間導航的核心是在每一時刻,需要知道至少4個位置的參考源。根據眾多觀測結果,天文學家選用不同的天體源,提出了幾種可能的導航系統。
⑥一種就是最近幾年談得比較多的脈沖星導航。脈沖星就是我們極為熟悉的中子星,因為磁極方向能夠產生射電或者Ⅹ射線輻射,當轉動軸和磁極不重合而轉動軸掃過地球的時候,就會產生人類所看到的脈沖,因此被稱為脈沖星。
⑦某些脈沖星轉動速度特別快,轉動周期可以達到毫秒量級。這些脈沖星的轉動穩定性非常好,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航。在2013年發射的歐洲蓋亞衛星(GAIA)就計劃對銀河系內的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星圖,可以利用它來進行導航。
⑨如果人類有機會邁出銀河系,進入更遠的宇宙,還能用什么來導航呢?
⑩有些天文學家就提出,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中常說的活動星系核。
?輥?輯?訛法國的天文學家Charlot和他的團隊在20世紀90年代末的時候選取了一些最致密和最穩定的活動星系核,建立了一個被稱為國際天球參照的系統。這個系統從最早的包含212個源,到現在遍布整個天空的300多個,或許能夠成為人類以后進行宇宙旅行所使用的導航系統。
?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,當地球真的面臨“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)
【閱讀訓練】
1.天文學家提出了哪幾種未來可能的空間導航系統?
2.第③段花費大量篇幅說明手機導航軟件,刪除后是否更簡潔?談談你的理解。
3.本文開頭提及電影《流浪地球》,這樣寫有什么作用?
4.請結合全文,概括星際旅行導航系統構成的必要條件。