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宇宙中所有天体都是动态的，如果人类能在宇宙中旅行，那么如何认定方向？靠什么导航？
很多朋友会将如此的过程理解为身在一列高速前进的高铁上，然后站起身去个洗手间，那么回来的时候保证绝大部分人还在原来位置上，另外有几个呢也许也去另一边抽烟了！但事实上在宇宙中天体的相对运动却并非如此，需要有一套强大导航系统才可以保证探测器或者宇宙飞船不至于跑丢方向！不是北斗和GPS吗？很抱歉那个只能管住地球上的方向和位置，对于遥远的深空则无能为力了！
我们从这张旅行者二号在1977年出发和1990年经过天王星附近时的动图中可以发现，这个过程中太阳系中所有行星的位置都已经改变了，地球都已经绕太阳转了十几圈，火星木星土星都圈数不等，非常明显，如果按出发时的路线原路返回的话，您肯定会一脸懵逼的发现，原来出发时地球的位置空空如也，因为地球以每秒30KM的速度在太阳系公转轨道上前进，每一颗行星都在运动，我们如何来确认方向？
那么我们如何来确认天体在飞行器飞走后的位置呢？又在茫茫的太空中如何找到这些已经不在原来位置的行星呢？
一、出发前下载一份太阳系的“动态地图”；
这个很简单，我们的天文学家已经测定太阳系行星高精度位置以及它们运行的精确轨道，再加上探测器上原子钟，那么时间相对应即可查到当前八大行星甚至矮行星与小行星的极为精准的轨道，有了这份地图，是不是走遍太阳系都不怕了呢？未必哦！
二、自身精确定位；
这一点非常关键，比如我们手拿一份地图，但周围没有参照物的时候想必您应该很难确定自身所在的位置了！但这不难，因为宇宙空间并没有什么能够遮挡你的视线，恒星定位+行星实时位置定位，足够探测器知道自身在哪里了！探测器上会安装一套星光导航色设备，拍摄星星的位置对照参考，确定自身所在的太阳系区域，看现在前进的轨道是否需要修正！
以上是太阳系内导航，银河系内导航，但出了银河系之后当然也可以根据恒星在银河系中的方位来确定自身位置，但却有一种更加简便的方式，那就是脉冲星导航，因为在星系间穿行时并不需要确定高精度的位置，比如在市内导航，最好能精确到10M以内，否则还不一定能找到大门！但比如从杭州出发到北京，那么就简单了，只要不是自动驾驶，精度几百甚至上千米问题都不大！
这是旅行者上携带的镀金唱片，其他的应该都能看懂，但小时候看那个第二副图，这个放射性图实在不懂这是什么意思，但后来明白了，这是太阳系相对于银河系内14颗脉冲星的位置，有了这幅图，“外星人”可以按图索骥找到太阳系，到达地球！当然这个精度是很差的，甚至会差距数上百个天文单位，但这并没有关系，在这个区域内只有一个太阳系！
脉冲星是一种磁轴和自转轴不一致的中子星，它像宇宙中的灯塔，会将强大的电磁波束扫过空间，理论上空间定位我们只需要3颗脉冲星就能知道具体的位置，当然越多颗精度越高！但无论如何十几颗脉冲星已经完全足够使用！
不过以上方式仍然只适合银河系内导航，对于更远的河外星系，也许真的只能再次使用测定星系相对位置来辨别方向了，进入另一个星系之前，也许得先普查一下这个星系内的脉冲星精确位置图，建立一份星系地图然后再进入，否则可能会一脸懵逼的哈！
本文选自：今日头条 |
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发表于 2019-2-24 19:51:24
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