星際旅行靠什么導航

茍利軍

①日前，我國首部科幻大片《流浪地球》持續創造票房紀錄。這部電影里的很多情節讓人非常好奇，比如為地球流浪領航的太空站如何導航。未來，人類進行更遠的星際旅行時，還可能用到什么樣的導航系統？

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，就可以算出手機所在的空間位置信息。

④未來，如果人類有機會跨入到離地面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，需要知道至少四個位置的參考源。根據眾多觀測結果，天文學家選用不同的穩定天體源，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。

⑦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，因此被稱之為脈沖星。

⑧某一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，所以脈沖星也時常被稱為宇宙間的原子鐘。

⑨到目前為止，人類已經找到了幾十個類似的脈沖星，如果人類可以接收到它們的信號，并且已知它們位置的話，可以利用這些脈沖星進行星際航行。

⑩還有一種很好的方法，就是利用恒星來導航。在2013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、恒星特征、距離以及運動

速度進行精確測量。

（11）目前，科學家已經得到了第一批結果，等到這個計劃的最終目標實現之后，人類就會有一個很好的銀河系內星圖，可以利用它來進行導航。

（12）如果人類有機會邁出銀河系，進入更遠宇宙的時候，能用什么來導航呢？

（13）有些天文學家就提出，或許可以以那些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。

（14）這些天體是星系中心的超大質量黑洞所產生的噴流，因為輻射非常明亮，往往比星系本身的輻射還要強很多。因為中心體積非常小，從遙遠的地方去看，就像一個小點很難分辨，以至于在這類天體發現的最早期，最明亮的那一類被稱為“類星體”。

（15）盡管這類星系也在空間運動，然而因為這些天體至少距離地球幾十億光年之外，看起來幾乎不動，相比較上面提到的脈沖星位置上要穩定很多。

（16）法國的天文學家Chariot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，建立了一個被稱之為國際天球參照系統。

（17）經過20余年發展和不斷更新，這個系統當中從最早的包含了212個源，到現在遍布整個天空的300多個。這個系統或許也能夠成為人類以后進行宇宙旅行所使用的導航系統。

（18）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，人類才真正能夠坦然相對。

（選自《光明日報》2019年2月21日，有刪改）

1.天文學家提出了哪幾種未來可能性空間導航系統？

答：__

2.本文開頭和結尾部分都提到《流浪地球》及其作者，這樣寫有什么作用？

答：__

3.舉例說明本文運用的一種主要說明方法及其作用。

答：__

4.請結合全文，概括星際旅行導航系統構成的必要條件。

答：__

（山東 劉為民供稿）

[參考答案]

1.脈沖星導航、利用恒星來導航、國際天球參照系統導航2.開頭從熱門電影談起，引發讀者閱讀興趣，引出本文的說明對象“星際旅行靠什么導航”;結尾收束全篇，表達期望，希望國人共同努力，在科幻電影引領下支持我國科學發展事業;整體上構思首尾呼應，使文章渾然一體。3.列數字。如第（17）段介紹國際天球參照系統，使用了“20”“212”“300”等數字，具體準確地說明了國際天球參照系統的發展速度之快。4.在宇宙中，每一時刻必須至少要有四個位置參考源;參照物必須具有相對的穩定性;需要明確參照物的位置并建立相對完善的參照系統。