哪家看白癜风的医院较好 https://m.39.net/disease/yldt/bjzkbdfyy/不知道你有没有想过，自从人类多的第一家宇宙飞船飞船地球的那一刻然后成功过着陆目的地得到时候，它是怎么做到的？又是如何避免与其他的天体相撞的呢？在说之前，我们先来看一下这张照片，照片中的圆点，是我们的地球。这是在年情人节那天，正在脱离太阳系飞往银河系中心方向的旅行者一号转过了身拍下了这张经典的照片，那个时候它离开自己的出发地，佛罗里达州卡纳维尔角已经足足有60亿公里了，在此之前完成了访问木星和土星的任务，并且第一次近距离飞越了土为6，让人类了解了这颗土星最大卫星的大气组成。识图下载尺寸缩放更多展开列表年11月12日,旅行者1号拍摄到的土卫六,涵盖范围约2.2万公里看到这张照片往往让人感叹宇宙的浩瀚和人类的渺小，但其实还有一个让我感到特别震撼的地方,就是假设我们反过来需要从照片的拍摄地出发，飞行了12年飞过了60亿公里之后，还能够准确无误的降落在原本看起来连一个像素都不到的星球的表面，这一切简直充满了魔幻的感觉。换句话说这究竟是怎么做到的?我们究竟用了什么样的方法才能把各种各样的探测器准确的导航到万公里以外的火星，15亿公里以外的土星和50亿公里以外的冥王星的？今天我们就一起来聊一聊太空当中是如何导航的。不过在说之前，先回到地面上来看看，我们大家都很熟悉的地面上的导航是如何工作的，我总结了一下无外乎就三个要素，准确的地图，精确的位置和详细的路线规划。这三样东西，换到天上去是不是也可以用同样的逻辑来工作呢?先看地图，宇宙跟地面上的地图唯一的区别只是它会运动，乍看起来有些棘手，但实际上却并没有复杂多少，因为这个会动的地图是有规律可循的，而且我们早在年前就已经弄明白它的运动规律了。第谷布拉赫、约翰尼斯开普勒、艾萨克牛顿分别用它们精确严密地观测行星运动三大定律和万有引力定律来为此作出了突出的贡献。第谷布拉赫约翰尼斯开普勒艾萨克牛顿尽管这三个人中大概不会有任何一个人曾经想到，仅仅在年以后，未来的人类居然就可以利用他们的理论从地球出发去到那些他们根本就无法看到的宇宙深空，今天我们只需要对某一颗星体进行少数几次的天文观测，就可以计算出他们精确的运行轨道与运行速度等重要信息，从而掌握它在未来任意时刻的空间位置，就像是你已经知道了你的目的地的准确位置，所以第一步地图已经搭建完成、第二步就是当我们出发的时候，怎样才能像在地面上一样随时获得精确的定位信息呢？这里也有几种不同的方法，重点介绍其中的三个：第一要说的也是一个古老的智慧，那就是曾经在大航海时代最重要的工具了——六分仪，它通过将海平面与一颗已知位置的恒星重合在一个平面上来计算出航船当前所在的位置，比方说在北半球想要知道自己所在的纬度是多少的话，只需要利用北极星就可以了，在六分仪当中通过活动臂把视线当中的北极星对齐海平面，活动臂在圆弧上指出的读数就是当前的纬度了，当然少了经度也不行，六分仪依然是可以完成的，只需要再加上一个准确的时钟、星历和计算就可以了。六分仪其实宇航员手中的六分仪和航海员手中的工作原理几乎是一模一样的，只不过对准的目标有点区别罢了，太空当中六分仪对准的是一些已知的星体，比方说太阳和其他明亮的恒星和行星等等，在阿波罗登月的计划当中，六分仪就发挥了一些重要的作用，它不仅起到了调整惯性导航系统所产生的误差的作用，更是在阿波罗13号发生氧气罐爆炸、断电之后，电脑无法工作的情况下，成为唯一可用的导航工具，成功的把三名宇航员带回了地球。跟六分仪原理类似的导航系统,，还有恒星追踪器、太阳传感器、障碍物导航相机等等。他们都能利用一些特定的星体使航天器自主地飞向目标，这里我们就不再展开来说了。第二个重要的方法就是利用位于地球表面的几个不同天线来帮助航天器定位了，NASA使用的是分别位于美国加州、西班牙马德里和澳大利亚坎培拉的深空网络电来进行。而我国得到火星探测任务则是通过佳木斯深空站、喀什深空站和阿根廷深空站组成的深空测控网络，以及我国的射电天文观测网的VLBI测轨分系统来实现的。它的工作原理是依靠计算发射和接受信号式的频率偏移与时间间隔来确定航天器在太空中的位置方向和速度的，据说精度可以达到三米左右，你拿它跟要飞过的几十亿公里对比，就能感受到这个数字有多魔幻了。第三种导航的方法，不过现在还处在理论阶段，那就是利用脉冲星来导航，原理其实跟我们在地面上使用的全球卫星导航系统一模一样。我们都知道只需要接收到三颗卫星的信号,就能够通过三角定位法计算出你所在的位置了，因为这三颗卫星的位置已知，你接收到它们发射出信号的精确时间也是已知，这就够了。恰好宇宙当中天然就存在着这些卫星（脉冲星）由大质量的恒星的核心坍缩爆炸形成，是一种高度磁化快速旋转的中子星，所以能够非常有规律的，像宇宙当中辐射出电磁信号，精度简直可以跟我们用在卫星当中的原子中媲美了。再加上它在宇宙中的位置又是固定的，所以刚才说的拿来定位的两个条件它都满足了，自然就能够被当成是免费的导航卫星来用了，只需要在我们的深空探测器上面装上能够接收它的脉冲信号的设备就可以了，未来如果有来了这个，人类得到精确深空探索，将不再局限于太阳系了，而是更遥远得到深空。最后再来说说线路规划，它的重要程度就等同于导航软件是帮你选了一条又远又偏的小路，还是又近又好走的大路了，太空当中的路很好走，因为太空真的是很空的，它主要的问题是太远了，但由于星体都是在运动的，所以我们也可以找一个相对它们距离较近的时候去拜访他们，不光如此，我们还要考虑一下有没有一个最好的时间和最好的路线，允许我们只用一点点的路费，就完成更多的任务，这就是我们经常听说的发射窗口期和轨道设计了。他们配合得好的话简直天衣无缝，比如喷气动力实验室的加里.弗兰德罗就在年设计出了这样一条轨道，可以允许一个航天器利用各个星球的引力弹弓效应，来一次就拜访完木星、土星、天王星和海王星，而且还能将原本需要花上40年的时间缩短到只需要10年不到，前提是他必须要在年发射升空，就是著名的旅行者2号，可以说说是堪称经典。加里.弗兰德罗旅行者2号地图、定位和路线，这就是我们在太空中导航的最重要的几个要素了，看到这里大家是不是感觉似乎也并没有很难的样子对吧。分享让阅读更有意义！
