快訊:“慧眼”衛(wèi)星成功進行X射線脈沖星導(dǎo)航在軌實驗
現(xiàn)在,越來越多的空間探測器飛向太陽以及其七大行星、矮行星、小行星、彗星等太陽系內(nèi)天體。由于這些航天器遠離地球,美國的GPS系統(tǒng)、我國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等都已經(jīng)難以為它們提供可靠的導(dǎo)航服務(wù)。
2017年6月15日,我國第一顆X射線天文衛(wèi)星“慧眼”成功發(fā)射??蒲腥藛T利用“慧眼”開展了X射線脈沖星導(dǎo)航實驗,進一步驗證了脈沖星導(dǎo)航的可行性。
脈沖星是一類高速轉(zhuǎn)動的中子星,距離地球十分遙遠,其脈沖信號的長期時間穩(wěn)定度很高,甚至優(yōu)于地球上的原子鐘。航天器通過觀測脈沖星,可以實現(xiàn)自主導(dǎo)航。
據(jù)“慧眼”首席科學(xué)家張雙南介紹,2017年8月31日至9月5日,“慧眼”對著名的蟹狀星云脈沖星進行了約5天的觀測,以試驗對衛(wèi)星自主定位。其算法是高能所研究團隊提出的一種新的X射線脈沖星導(dǎo)航算法。他們將這種算法應(yīng)用到“慧眼”上3種望遠鏡的觀測數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示,可實現(xiàn)“慧眼”的自主定位,其定位精度可達到10公里,相當(dāng)于定位精度3.3公里(1倍標準偏差)。
為了進一步檢驗該導(dǎo)航算法的可行性與可靠性,研究團隊還進行了充分的理論分析,并選取多種類型的脈沖星進行了模擬驗證,結(jié)果顯示該方法對其他導(dǎo)航脈沖星同樣適用,為該算法的實際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
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