星际旅行靠什么导航

⊙苟利军

日前，我国首部科幻大片《流浪地球》持续创造票房纪录。这部电影里的很多情节让人非常好奇，比如为地球流浪领航的太空站如何导航。未来，人类进行更远的星际旅行时，还可能用到什么样的导航系统？

一提到导航，人们很自然地就会想到手机里的各种导航软件。它们都是利用导航卫星来确定方位的。

手机软件导航的工作原理简单来说是这样的：在地面之上约2万公里的空间，有几十个处于不同轨道的导航卫星。每时每刻，这些卫星都会发送特有的位置和时间信号，手机中的导航卫星信号接收器可以接收到4个不同导航卫星的信号，根据接收到的信号之间的差别，就可以算出手机所在的空间位置信息。

未来，如果人类有机会跨入到离地面2万公里外的深空，就需要全新的导航系统。

空间导航的核心是在每一时刻，需要知道至少四个位置的参考源。根据众多观测结果，天文学家选用不同的天体源，提出了几种可能的导航系统。

一种就是最近几年谈得比较多的脉冲星导航。

脉冲星就是我们极为熟悉的中子星，因为磁极方向能够产生射电或者X射线辐射，当转动轴和磁极不重合，而转动轴扫过地球的时候，就会产生人类所看到的脉冲，因此被称为脉冲星。

某一些脉冲星转动速度特别快，转动周期可以达到毫秒量级。这些脉冲星的转动稳定性非常好，可以比拟于地球上最好的原子钟，所以脉冲星也时常被称为宇宙间的原子钟。

到目前为止，人类已经找到了几十个类似的脉冲星，如果人类可以接收到它们的信号，并且已知它们位置的话，可以利用这些脉冲星进行星际航行。

还有一种很好的方法，就是利用恒星来导航。在2013年发射的欧洲盖亚卫星（GAIA）就计划对银河系内的10颗恒星的位置、恒星特征、距离以及运动速度进行精确测量。

目前，科学家已经得到了第一批结果，等到这个计划的最终目标实现之后，人类就会有一个很好的银河系内星图，可以利用它来进行导航。

如果人类有机会迈出银河系，进入更远宇宙的时候，能用什么来导航呢？

有些天文学家就提出，或许可以以那些遥远的某些星系作为参考，这些被选出来的天体就是天文学中常说的活动星系核。

这些天体是星系中心的超大质量黑洞所产生的喷流，因为辐射非常明亮，往往比星系本身的辐射还要强很多。因为中心体积非常小，从遥远的地方去看，就像一个小点很难分辨，以至于在这类天体发现的最早期，最明亮的那一类被称为“类星体”。

尽管这类星系也在空间运动，然而因为这些天体至少距离地球几十亿光年之外，看起来几乎不动，相比较上面提到的脉冲星在位置上要稳定很多。

法国的天文学家Charlot和他的团队在20世纪90年代末的时候选取了一些最致密和最稳定的活动星系核，建立了一个被称为国际天球的参照系统。

经过20余年发展和不断更新，这个系统当中从最早的包含了212个源，到现在遍布整个天空的300多个。这个系统或许也能够成为人类以后进行宇宙旅行所使用的导航系统。

未来无论是地球附近的太空旅行，还是更远的星际旅行，都需要人类的共同努力和推动。只有这样，当地球真的面临“流浪”危险的时候，人类才真正能够坦然相对。

阅读练习

1.天文学家提出了哪几种未来可能性空间导航系统？

2.第三至六段花费大量篇幅说明手机导航，删除后是否更简洁？谈谈你的理解。

3.本文开头和结尾部分都提到《流浪地球》及其作者，这样写有什么作用？

4.举例说明本文运用的一种主要说明方法及其作用。

5.请结合全文，概括星际旅行导航系统构成的必要条件。

（参考答案见71页）