中国下月发射全球首颗脉冲星导航卫星 实现三大科学目标

据人民网报道，2016年11月，我国将发射全球首颗脉冲星导航试验卫星（XPNAV-1），探索宇宙中那些最神秘的脉冲星，探索X射线脉冲星导航技术可行性。

利用X射线脉冲星实现航天器长时间高精度自主导航，是当前国际航天前沿技术研究热点，由此，可能引发时空基准的重构。

茫茫宇宙中，存在一种星体，密度极大、直径极小、自转极快，并且以自转周期为间隔，不停地向外发射脉冲式电磁波。

这就是所谓的脉冲星。脉冲星的存在，就好像无边的宇宙中闪亮的灯塔，可以用来作为星际导航的“地标”。由于脉冲星每秒钟旋转可达上千次，而且自转周期极其稳定，准确度比目前最稳定的氢原子钟还要高1万倍以上，被誉为“自然界最精准的天文时钟”。

航天科技集团公司五院脉冲星导航试验卫星科学任务系统总设计师帅平表示，脉冲星可以发射各种类型的电磁波，通常把在X射线频段上辐射信号的脉冲星叫做X射线脉冲星。由于X射线易于小型化设备探测与处理，因此X射线脉冲星非常适合用来导航。目前，人类已经发现了160多颗X射线脉冲星。

帅平指出，脉冲星导航，可以为导航卫星提供导航信息。帅平告诉记者，目前所有的航天器，包括导航卫星，都需要多个地面站对它们进行密切的跟踪测量，以确定其位置。“如果导航星座能自主导航，将有效地减轻地面测控系统的工作负担，减少测控站的布设数量，降低卫星导航系统的建设和长期运维费用。”

深空探测更是受制于目前的导航技术。“由于距离越远信号越弱，探测器飞的越远，地面测控的负担会越来越大。”帅平说。脉冲星导航的出现，为宇宙航行提供了更广阔的可能性。

另外，由于X射线很难穿透大气层，因此脉冲星导航系统不能直接对地面进行导航，主要是为大气层外的飞行器提供导航。

帅平介绍，这颗卫星上天后要实现三大科学目标：首先，实测两种不同类型的探测器性能；第二，探测蟹状星云脉冲星(Crab)。这两个目标实现后，再进一步探测其他脉冲星，建立试验型数据库，探索新型导航技术。

然而，这一切，仅仅是个开始，脉冲星导航的路还很长。后续，五院脉冲星导航团队还计划用5~10年的时间，持续探测26颗脉冲星，建立精确的脉冲星导航数据库；在此基础上，尝试开展脉冲星导航的应用研究。