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パルサーナビゲーション:時間基準を再構築するために中国の科学者

ピクチャーパルサー“灯台”モデル。
中国空間技術研究院が提供する写真。

新華社通信、北京、10月9日 – モバイルインターネットの時代に、人々はますます衛星ナビゲーションと旅行に依存しています。
GPSナビゲーション馴染みの名前は、北斗のナビゲーションはより完璧になっていますが、あなたはパルサーナビゲーションそれを聞いたことありますか?

はい、それは光年離れパルサー私たちがしなければならないからです!
遠いとなじみのないものの、限り科学の使用が可能に、彼らはああ開くために人工地球衛星とナビゲーションを提供するために、宇宙船、さらには人間の惑星間の旅を与えることができます。
今、中国の科学者は、&ldquoを入れしようとしている。ファンタジー”現実のものとなります。

10月8日には、中国の宇宙産業の60周年記念と一致しています。
記者は中国空間技術研究院から学んだ、中国は最初のパルサー航法衛星テスト(XPNAV-1)の打ち上げを選択するために11月に開催される、パルサーによって放出されるX線の信号が見つかり、パルサーナビゲーションシステムの実現可能性を検証してみてください。
成熟し成長する中国アカデミー宇宙技術の

パルサー航法衛星システム科学ミッションチーフデザイナーハンサムフラット研究者、受胎から出産を通じて、人々のような星の生命、によると、高齢化し、最終的に全体のプロセスの死。
白色矮星、中性子星やブラックホール:スターの死は3つのカテゴリに分けることができた後に一般的に言えば、残っています。

“パルサーは非常に安定した周期性を持つ高速回転する中性子星で、その安定性は、それを作る、自然の最も安定した天文時計として知られている1万倍よりも最も安定した水素原子、よりさらに高く、
宇宙航海灯台で人間。
&Rdquo;元帥のPingは言いました。

ピクチャーパルサー磁気信号放射。
中国空間技術研究院が提供する写真。
パルサーの自然の最も正確な天文時計

典型的な半径は、その品質は1.44倍と太陽の3.2倍の質量の間にある、唯一の10キロ

で最も密なオブジェクトの外側ブラックホールに加えています。
億トンに達するまでの立方センチメートル当たりパルサーの質量は、ドラッグする1000メガトンのホイールを使用しています。
パルサーの回転軸と磁極軸角度と

は、2つの磁極はそれぞれ、放射ビームを有します。
星の回転磁気ビームの床を掃引または宇宙船検出装置に搭載されたときに、検出装置は、パルス信号を受信することができるであろう。
パルサーは、良好なサイクル安定性を有し、10の負の19力の安定性が達成されます。

“ 10の負の19のパワーは何コンセプトですか?
周期的なパルス信号は、2点間の差であり、唯一の19位に小数点が変更されます後。
&Rdquoは、元帥のPingは、現在の国際基準は、原子システム、最高の原子状水素の安定性が唯一のパルサークロック4桁の安定度よりも低い10の負の15のパワーのレベルに達することができる時間があると説明しました。

“それは1/10000に元の時間スケールの定規の暗号化、より細かいスケールかのようであり、我々はより多くの細部を見るために、より正確なエネルギーを持っています。
&Rdquo;元帥のPingは言いました。

しかし、正確なナビゲーションとタイミングが、それは問題ではないものを正確ではありませんか?
それは、テキストをナビゲートするかどうかを実際に

は、最初に登場し、または発見天文航法、無線航法や、現代の時代には、時間がかかります。

例えば、長手方向の措置が有する位置は、測定の時間に依存します。
我々はすべて知っているように、地球は1時間に1回360、15度の経度の等価で24時間ごとに、回転させます。
限り、我々は2の間の時間差を知っているように、我々は2間の経度差を知ることができます。
場所は正確に正午ロンドン10時であれば、それは30度、東ロンドン、ここで示しています。
したがって、コアナビゲーションは時間計測の問題を解決することです。

元帥pingは、無線航法で、時間測定は、2つの間の距離を計算するための信号伝搬時間に基づいて測定の基本的な考え方であると述べました。
衛星ナビゲーションシステムは、距離を測定するための時間に到達する宇宙ベースの、一方向のための無線ナビゲーションシステムです。
パルサー航法衛星航法及び測位原理は、観察距離に非常に類似している太陽系の重心と宇宙船に到達するまでの時間との差を決定するために同一のX線パルサー発光パルス信号を使用することです。
現在、衛星航法10メートルの測位精度は、最終的なパルサーナビゲーション精度10メートルレベルに達することができます。

ピクチャーは、パルサー宇宙船のナビゲーションを使用しています。
中国空間技術研究院が提供する写真。
光線は、電磁スペクトルの伝送信号、

X光線は、無線、赤外線、可視光線、紫外線、X線またはガンマ(γ&)でユニークな利点

パルサーをパルサー。
なぜナビゲーションシステムの形成を探るために、X線パルサーを選ぶのか?

は実際には、早ければ1974年のように、米航空宇宙局(NASA)ジェット推進研究所の科学者が最初に提案決意は宇宙船軌道法のパルサーの無線信号に基づいています。
しかし、明らかな欠陥のこの方法は、最大の問題は、無線周波数信号におけるパルサーは少なくとも25メートル直径アンテナはそれを検出することができ、非常に弱いことです。
&Ldquo;アンテナが衛星上に配置されたいくつかのトンを、計量このような大口径は、破砕されています。
&Rdquo;元帥のPingは言いました。
、赤外線、可視光、紫外線パルサーに

、大きな直径の望遠鏡と高指向精度と信号処理技術を必要とする、まれな、低輝度の数ので、宇宙船自律航法では使用しないでください。

“高エネルギー光子のX線部分は、それが可能な宇宙船に適用すること、検出するための装置の小型化および信号処理に容易に、パルサーの放射エネルギーの大部分を濃縮しました。
&Rdquo;元帥Pingが言った、“パルサーナビゲーションは空間自由航行中の宇宙船を案内する自然ビーコンとして送信されたX線パルサー信号の使用です。
&Rdquo;

しかし、X線は、地球の密な雰囲気を貫通することは困難であるので、宇宙に地球の大気を観察することができるだけです。
だから、パルサーのナビゲーションシステムは、地面に直接移動することはできませんが、地球近傍の軌道衛星、深宇宙探査や惑星間宇宙船ナビゲーション。

元帥のPingは、長精度航法衛星コンステレーション自律航法を実現するためにパルサーナビゲーションの重要なアプリケーションになると指摘しました。
現在、ナビゲーション星座地上制御システム自体がない地面情報オフ長い独立して実行、サポートに情報を注入し続ける必要があります。

&ldquo、ナビゲーションコンステレーションは自律航法を実現することができる場合には、効果的に、衛星ナビゲーションシステムの構築および長期運用・保守コストの削減、衛星情報注入回レイアウト番号と地上局制御局を低減するために地上管制システムの負荷を減少させます

Rdquo&;元帥Pingが言った、“ナビゲーション星座地上制御システムへの依存を軽減するだけでなく、自律システムの実行可能性を高めるために、非常に重要なエンジニアリングの価値と戦略的な意義を持っています。
&Rdquoに、

彼は自然ビーコンナビゲーション衛星は自律的に星座の基本構成を維持するために、航法メッセージと制御コマンドを生成することができるように、何の星座回転誤差蓄積問題は、ナビゲーション星座が長い可能に、存在しないX線信号パルサー放射点に留意
時間自律運転。

はまた、自律航法衛星ナビゲーションだけでなく、基礎と前提の高精度、低軌道衛星自律航法を実現するために、低軌道衛星の管理と保守コストを削減することができ、元帥のPingは言いました。
現在

は、彼が発見されたとカタログパルサーは、ナビゲーション候補星として使用することができ、そのうちの約160パルサーは、良好なX線放射信号サイクル安定性の特性を持って、2000以上に達します。

次の時間は、最終的にはパルサーナビゲーションは大丈夫、しかし

エキサイティングな見通しパルサー時間がかかるかもしれませんか?
誰も知らない。

“ 1970が、パルサーのナビゲーションの概念が、近代的な衛星ナビゲーションシステムに基づくが、思想X線パルサーのナビゲーション技術の問題の範囲到着時間を提案し、それは過去10年の唯一の問題です。
現在、主要な技術の研究地上検証フェーズにおけるX線パルサーのナビゲーション技術の研究、今後の宇宙飛行試験は、その実現可能性を検証することがわかりました。
&Rdquo;元帥のPingは言いました。

今回、中国はもはや米国と欧州の足跡をたどるませんが、になる&ldquoする;カニ&rdquoを食べて最初の人;。
;&Ldquoは11月に検出器の2種類を選択する世界初のパルサーナビゲーション実験衛星打ち上げは負荷マウントされます:2400平方センチメートルの領域を検出するための準ストレートマイクロチャンネルプレート検出器を、もう一方はフォーカスタイプであります
検出器17センチフォーカスレンズ径。
&Rdquo;元帥のPingは言いました。

は、彼によると、3衛星テストの目的があります:バックグラウンドノイズ検出器の研究、宇宙を利用しながら、

まず、神は、検出器の性能の二つの異なるタイプを見つけました。
バックグラウンドノイズは、砂のようなもので、彼らは金を探しているパルサー信号。
バックグラウンドノイズを理解するための砂からアモイ金は、基本的な作業です。

第二の検出かに星雲のパルサー(カニ)、中国検知器&ldquoを解決するために開発;&rdquoを参照してください;パルサー問題を。
早ければ1054年のように、最初の天文学者の歌を観察し、かに星雲のパルサー超新星爆発を記録し、パルサーを発見先祖を探求するために、中国は、X線パルサー検出歴史的な飛躍となります。
計画はまた、4パルサー二元系と3低流量パルサーやテストを拡張関連行うなど、追加の7パルサーを、プロービングされています。
第三

、3低流量検出パルサー。
より難しいが、ナビゲーションのためのより有望なかに星雲のパルサー平方センチメートル当たり毎秒トラフィック1.54光子が、2番目のパルサーのみ0.001光子検出平方センチメートル当たりの低流量。
これは、低流量パルサーが多いためであるが、に至る移行期間は、安定性を減少させたので、かに星雲のパルサーが好きではありません。
次の3つの低流量パルサーを検出できる場合は、パルサーナビゲーション技術の実現可能性の検証を求めることができます。

“次に、我々は努力の5〜10年予定の、プローブ26パルサーは、パルサーのナビゲーションデータベースを確立し、非常に正確な彼らの測定データを置きます。
&Rdquoは、元帥のPingは、全体の天球の間で分散26パルサーは、から千数十光年の何千ものに至るまで、地球から非常に離れていると述べました。

作業が従うべきほとんど前例ではありませんので、元帥のPingは、プローブ、データベース、時刻同期、およびこのような大規模なナビゲーションなどのキーテクノロジーを壊し、研究Cheap Cigars研究の10年を要した研究チームを率いました。

はまだ何が起こるかわからないので、将来的にハンサムなフラットは、自信に満ちています。
&Ldquoは、基準時間システムとしてパルサーでは、構築された場合、破壊になります。
たぶん、近い将来、我々はパルサー時間になります見て時間を持って、人の世話をすることができます長い宇宙船を必要としません。
&Rdquo;

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