我国11月择机发射全球首颗脉冲星导航试验卫星

整星太阳翼展开实物图

腾讯太空 讯（乔辉） 据中国 航天 科技集团公司第五研究院消息，我国全球首颗脉冲星导航试验卫星（XPNAV－1）将于11月择机发射。将通过卫星搭载的准直型微通道板探测器和聚焦型探测器，实测脉冲星发射的X射线信号，尝试验证脉冲星导航技术体制的可行性。

1967年，乔瑟琳•贝尔博士在行星际闪烁观测研究中，偶然发现一个时隐时现的射电脉冲源，其周期非常稳定，每隔1.3373秒记录一次脉冲信号，取名为脉冲星。

脉冲星属于高速自转的中子星，它的典型半径仅有10公里，质量却能与整颗太阳的质量相当，是除黑洞外密度最大的天体。每立方厘米的脉冲星质量达到10亿吨，相当于全体人类的质量。

脉冲星在射电、红外、可见光、紫外、X射线和γ射线等电磁波频段产生信号辐射（图为蟹状星云脉冲星在各个波段上的辐射）。

脉冲星具有极其稳定的周期，其稳定度比目前最稳定的氢原子钟还要高1万倍以上（目前国际时间基准是原子时系统），被誉为自然界最精准的 天文 时钟。目前，已发现和编目的脉冲星达到2000多颗，其中约有160多颗脉冲星具有良好的X射线周期辐射特性，可以作为导航候选星。

为什么用脉冲星的X射线导航？不用射电波导航？

X射线属于高能光子，集中了脉冲星绝大部分能量，易于小型化设备探测与处理。相反，射电波需要巨大的接收天线等设施，在空间飞行器上无法搭载。上图为X射线双星系统示意图。

脉冲星导航最基本原理

X射线脉冲星作为 宇宙 中的“灯塔”，依靠自身发出的极为稳定的X射线脉冲信号，为近地轨道、深空探测和星际飞行航天器提供高精度的位置、速度、时间和姿态等丰富的自主导航信息服务，从而实现航天器长时间高精度自主导航与精密控制，具有广阔的工程应用前景。

脉冲星导航试验卫星搭载了两种探测器

一种是准直型微通道板探测器，一种是掠入射聚焦型探测器。这两种X射线脉冲星探测技术均是我国首次在轨使用。两种探测器在性能上各有所长，均可以独立完成探测任务。微通道板探测器的有效探测面积大，所需的脉冲星观测时间短；掠入射聚焦型探测器的探测效率高，设备规模小。

选用两种不同体制的脉冲星探测器开展在轨试验，就是为了解决、验证X射线脉冲星在轨“看得见”的问题。一方面通过多种探测技术对X射线脉冲星的在轨观测获取第一手的 科学 数据，进一步开展相关科学试验研究；另一方面，也为未来脉冲星探测器的技术发展方向提供实际数据支撑，为脉冲星导航技术的工程化奠定基础。