使用X射线脉冲星导航飞船:XNAV简介

这可能是最终的银河GPS系统:使用脉冲星作为星际导航工具。快速旋转的中子星向太空发射聚焦的X射线束,天文学家已经绘制出许多与原子钟一样精确的X射线。现在这些脉冲星可能具有非常重要的实际用途。这些星际信标可能be used to get a fix on the position of spacecraft and guide them around space…

自从1967年发现第一个X射线脉冲星(称为半人马座X-3,即在半人马座星座中发现的第三个X射线源,时间为4.84秒)以来,天文学家一直在忙于绘制这些快速旋转的分布图恒星物体。脉冲星是中子星双星系统的体现。中子星将其恒星附近的物质剥离,使气体加速至光速的一半左右,从而爆炸了两极的热准直X射线。当脉冲星旋转时,这些光束就像灯塔一样,如果将它们指向地球,我们会观察到X射线的高精度周期性闪烁。

本月初,在加利福尼亚州蒙特雷举行的IEEE / ION位置,定位和导航研讨会(PLANS)2008会议上,提出了两个有趣的概念,以说明这些高精度X射线源的使用。第一个提案称为“X射线导航系统的噪声分析”由CrossTrac Engineering的John Hanson领导的公司介绍了使用脉冲星而不是人造卫星的按比例放大的地面GPS版本。该系统称为X射线导航,或“XNAV”简而言之。 XNAV主要专注于木星以外的太空任务,它将使用太阳系作为基本坐标,然后测量来自映射脉冲星的入射X射线发射的相位。由于X射线脉冲非常精确,因此机载系统可以测量和比较来自多个脉冲星源的信号,并可以自动高度确定航天器的位置。我想这将是舰船用来测量地球上方恒星高程的传统六分仪的高级3D版本’s horizon.

第二个概念题为“使用自适应滤波器的相对导航脉冲星信号在线时延估计“,由UCLA电气工程系的Amir Emadzadeh领导。埃马扎德(Emadzadeh)建议,如果两艘船都看着同一颗已知的脉冲星,则可以算出两艘航天器的位置。两艘船测得的周期性排放物将具有与船之间的距离成比例的差分时延。另外,加州大学洛杉矶分校的小组提出了一种通过观察整个宇宙中X射线源分布来推导其相对惯性位置的方法。

这些是非常有趣的概念,但是在我们开始例行冒险超越木星轨道之前,我怀疑我们’很快就会看到这些想法成真…

原始资料: Space.com
附加信息:IEEE / ION PLANS 2008会议

28回复“使用X射线脉冲星导航飞船:XNAV简介”

  1. 最大的挑战是脉冲星“shine”(发射脉冲)在两个圆带中;你离开了那些乐队,你再也看不到那些脉冲星了。

    我们做什么’d不仅是脉冲星的地图,而且还进行了详细的分析,以了解这些圆形波段是什么,以及它们指向天空的位置!这将需要许多强大的观测工具来解决,但脉冲星是绝佳的工具!

    很高兴看到有人发现脉冲星有很大用途,我担心 我是唯一的一个!

  2. Nicholos,脉冲星显然会成为一个出色的导航灯塔。但是,我不’相信人类将永远离开太阳系。为什么?你问。因为人的身心都极其脆弱。关于星系内太空旅行的所有这些废话只是科幻小说。哦,我们可能会在一百年左右的时间里让一两个科学家进入冥王星,或者是其中一个更远的星体。但没有进一步。就像我说的那样,人类太脆弱了,无法进行多代深空旅行。人类将需要某种迄今为止未知的现象来超越光速来进行任何有意义的太空旅行。如果爱因斯坦是正确的,我们就不会在太阳的影响之外去任何地方。

  3. 这对我来说听起来很酷。让我觉得我们绝对是,一旦我们不做,我们肯定会100%离开太阳系’无需依靠我们自己星球的传输来进行航天器导航。很酷的文章!

    〜尼克

  4. 以更简单的方式,脉冲星已经用于星际导航。航海家记录中心上带有线条的图形

    voyager.jpl.nasa.gov/spacecraft/goldenrec.html

    和先锋牌匾

    apod.nasa.gov/apod/ap960630.html

    是一张地图:地球在中心。来自中心的每条线指向一个特定的脉冲星。沿着每条线(尽管它’很难看到)是编码脉冲星周期的点状图形。

    这个想法是,当外星文明发现旅行者或先锋时,’他们也有可能会发现相同的脉冲星(这些周期是唯一的,并且要有足够的测量精度。)该地图将使外星文明重新三角化回到地球。

    对我来说听起来就像GPS!

    彼得

  5. 两条评论:

    –如果这些仅对我们可见,而我们恰好在“beacons”那么肯定有比我们到目前为止编目更多的东西。如果他们确实指向随机的方向,那么鉴于他们可以指向的所有其他方向,它们只会瞄准很小一部分。

    – I have always found it a bit difficult to picture a natural event that would result in something that big rotating that fast without flying apart. So to get a little woo-woo, tin-foil hat-like here: what if these actually ARE artificial 信标, similar to our own lighthouses or warning signs?

    也许我们正在用SETI寻找错误的东西。不会’足够先进的星际旅行智能物种已经发展为使用与原始EM波不同的技术进行通信吗?也许他们甚至会在旅行时通过相同的渠道发送电子邮件等价物,而我们目前还无法使用相对石器时代的工具检测到它们。

    也许我们应该在这里考虑更大一点。可能是孩子’致力于建立先进的文明,以建立星际规模的交通系统。

    只是阿斯金’…

  6. 查克(Chuck),一个人也许永远不会越过我们的太阳,但是慢慢地,一代又一代,我们将在千百万年中(如果我们仍然存在的话)走到更远的距离。计算该距离?)

  7. 听起来像Zalkons用来导航插播空间的东西。

    星际迷航:下一代
    变形。 25话2
    1990年6月4日首播。

    有人知道以前提到过科幻中基于脉冲星的导航系统吗?

  8. @geokstr

    就像速滑运动员在紧握双臂时旋转得更快一样,恒星也必须在坍塌时更快地旋转,以保持角动量。

    在脉冲星之类的情况下,您有一个旋转的物体,比我们的太阳要重,它坍塌成直径仅20公里的物体。那’一个可怕的小包装里有很多角动量。 ðŸ™,

  9. 尼尔,算出数字只是为了到达AlphaC。计算的依据是,例如,速度比人类目前的工作能力提高了十倍或二十倍。旅行的持续时间令人难以置信。假设没有生命支持系统崩溃会首先杀死多代太空旅行者,那么他们很可能会遭受严重的精神疾病。更不用说种内问题了。尼尔,我不’认为深空旅行将成为人类的一部分’的命运。我们只是脆弱。

  10. 史蒂文(Steven),显然您对现实有疑问。通往之路“hell”相信自己能做任何事情的人的尸体铺就。继续做梦。我怀疑你只有梦想。

  11. 彼得和Geokstr,实际上任何大型星系都可以用作导航信标。可以从脉冲星可以从任何方向看到’t。三角剖分会简单得多。

  12. -林克

    “男人在身心上都极为脆弱”

    这是话题,但是我对此讨厌。我不知道您对人类的定义是什么,但在我看来,它是对某些可悲的向后恐惧生物的定义。

    唐’根据您自己的Chuck对人的定义。

    如果您一生中从未读过人类在整个记录的历史中在许多情况下所做的事情和克服的事情,您会发现我们在精神和身体上都不脆弱,而是最坚韧,适应能力强的动物之一,并且愿意为太空探索的挑战。

  13. 卡盘Lam, If it takes a few bloody noses or worst a few thousand dead bodies to get Humanity to the stars, that is a price worth paying.

    您需要对人类可以做什么进行现实检查,这只是我们到达恒星之前的时间问题。一种或另一种类型的拒绝论者会重复历史,在接下来的几年中,您和您的种类都会被嘲笑。

  14. 史蒂文(Steven),停下来,想一想多代太空旅行到Alph C的旅程。诚实地说,您是否相信一小撮精挑细选的科学家就可以繁殖数十代,而不会丢失对飞行安全性具有基因重要性的东西?好吧,让’我们假设克服了所有技术和生物学挑战,并且这种虚构的飞行成功了。那呢这次旅程花了一个千年完成,如何将成功传达回地球?调制式EM变速器简直就是赢家’做到。算一算。也许是回地球的旅程?在世世代代相传之后,谁会感兴趣?史蒂文(Steven),银河系内我们飞往壁橱恒星系统的邻居Alph C并没有逻辑。时间问题是光速极慢。我之前已经说过好几次了,如果人类或任何外来智能无法将光速克服几个数量级,我们就’不能在太阳的影响之外去任何地方。这是太空旅行的现实。还有什么是科幻的ba语。

  15. 嗨,大家好,
    在我阅读这篇文章之前,我将此内容张贴在有关pheonix lander的MRO字符串上,并认为它可以为大家省些流血的鼻子。

    It’再次接近1969年,美国处于战争之中,没人喜欢它,人们对政治领导不满意,但纵观这一切,我们仍然可以将我们这个人类的足迹搬到全人类的天堂。

  16. 卡盘:

    但是,如果它们是警告信号,如何使旅行者远离很小的特定区域呢?我认为,金田很难使用其他星系。

  17. ev夫:

    感谢角动量课程。花样滑冰运动员的类​​比我从没有过。

    但是,它仍然令人困惑,即使是这种大小的东西也可能每秒旋转数百次。

  18. 卡盘:

    举一个离家较近的例子,水手们(在GPS之前)可以使用星星和其他较远的路标导航,但是那些更多的本地灯塔仍然是防止撞到岩石的最佳保护。

  19. 卡盘–在19世纪末之前的伦敦,人们未来会遇到问题,伦敦的街道上会堆满马粪,预计21世纪初预计会达到8米高,然后有人在黎明左右发明了汽车。 20世纪。

    我要说的是,我们都应该对即将发生的事情保持开放的态度。

    我理解您的观点,但是所有相关事实在将来都会改变,这就是科学的意义所在。

    Further more its pointless arguing about this as nether of us will 生活 to see who will be correct.

  20. 史蒂文(Steven),我对多代深空旅行的可能性持开放态度。只是不会与人类载运货物。机器人技术!人类没有!我嘲笑您对19世纪末伦敦粪便问题的提及。试想一下,必须面对千年’几个太空旅行者及其后代的价值’粪便需要不断回收。我们’在谈论数百吨的材料。一世’我不是在开玩笑。必须积极地考虑和处理人类占领的太空飞船上的每个物质分子和能量能量,否则将发生灾难性的绊倒失败。丝毫的错误估计都会导致灾难。我确实相信,大多数人都无法理解我们正在讨论的太空旅行所涉及的技术或生物学意义。正“只要有足够的时间,我们就可以做任何事情”思维不会成功。用于人类或外星情报深空旅行。空间不是人类友好的地方。关于为什么赢得太空旅行的另一思考’不会发生,这就是高风险原型风险投资的惊人成本和投资回报。实际上,成本和投资回报率可能是远程太空探索的最大单一障碍。顺便说一句,我们没有争论,我们正在辩论太空旅行的可能性。史蒂文,睁开眼睛,这不是’不会发生在人类身上。人类将到达火星,冥王星,甚至可能超越冥王星的一两个小行星,但没有其他。

  21. Zeb,人类无法生存足够长的时间来发展您建议的手术和重组技术。您的第二句话应该部分阅读。 。 。“在光年的深空中传送了数十代人体。”我怀疑是否在接下来的几百年中尝试制造出生物圈太空飞行器去Alph C旅行;它很可能会比芝加哥的商品市场大。一种猜测是,这将是支持六名准备迎接千年噩梦的科学工程师的最小规模的工具。嗯。 。 。我不知道谁会拿出数十亿美元来建造这种愚蠢的东西,谁会自愿执行任务。我当然想围观一下发展趋势。

  22. 我们可以用机器人技术解决载人星际旅行的问题。主要问题似乎在于跨光年发送人体。好那那唐’传送人体。移开大脑,将其放入密封的罐子中,然后发送。将大脑挂接到虚拟现实系统上,您’re all set.

    在此途中,人类唯一需要占用的空间约为3升。该船可能是当今太空探测器的大小。高度简化了生命支持和辐射防护,并且没有疯狂的危险,因为乘员组将近无限地利用虚拟世界“live” in.

    到达时,请使用与船一起存放的机器人尸体(同样,只需要很少的空间即可)。

    人体很脆弱,所以如果我们摆脱它,它会容易得多。

  23. 我怀疑一旦计算机在计算能力和认知能力上都超越了人脑,那么我们所做的一切赌注都将落空。并有望在未来30-50年内取得这一成就。但我同意查克的观点,即人类赢得了胜利’如果有的话,请尽快离开太阳系。那不’并不意味着我们的孩子(智能和有感觉的机器)赢了’没错对我来说,这似乎是进化的下一个逻辑步骤。

  24. 猜猜重新定义了这个词‘Sat-Nav’

    好,胡闹

    但是,这样的系统会否使成群的粗心的太空旅行者在死胡同中落入黑洞,即使所用的织补硬件使人蒙蔽了它’s safe to proceed?

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