太空中如何确定方向
来源 :015
人类经过几百万年的发展,对我们身处的环境的认识不断发生改变。在原始时期,人类只知道自己周围的环境,到了文明社会,人类已经利用各种工具,让我们周围的世界更加广阔,对周围的环境有了更多的认识。在几百年前,随着科学的发展,人类逐渐认识到地球的真正样貌,然后开启了大航海时代,接下来,人类的征途就是太空。
随着人类的不断进步,总有一天,我们会像几百年前的大航海时代一样,开启星际大航海的时代。海洋对于人类来说非常广袤,如何辨别方向就成了一个很大的问题。如果只是在近海航行还安全一些,但是要像大航海时代一样进行长时间的航海活动,在完全没有参照物的海面,很难辨别方向。还好那个时候就已经有了指南针,当时的人类利用较为简陋的设备,以及利用天上的星辰,在无数人的探索下,依靠经验渐渐开辟了航路。
随着时代的发展和进步,几百年以后,人类将卫星送上了太空,从那以后,人类就可以利用卫星来进行导航。但是如果人类进入更为空旷的太空,我们目前的一些方法只能让我们在太阳系内航行。出了太阳系,没有卫星可以用来传递信号,那么人类该如何辨别方向呢?
首选我们先来看看现在的太空飞船如何导航。
现在的太空飞船的导航大多数都是在地球完成。在阿波罗登月的时代,地球上有一个控制中心,专门为飞船提供较为精确的导航,而在飞船上,有一个太空六分仪,通过比较恒星的位置以及地球和月球的地平线,来计算飞船的运行轨道。这种方法非常原始,只是利用了一些简单的几何,来确定飞船的位置。
但是在那之后,为了让人类飞行器进入太阳系的深处,NASA布置了一个巨大的无线电天线阵列定位系统,形成深空网络。这个定位系统分布在世界各地,当一个天线无法接收到信号时,另一个可以接收到信号。这个深空网络可以用来接收和发送数据,控制飞船,也能够用来给飞船导航。
那么如果在未来,人类要离开太阳系时,要如何导航呢?
第一个方法,利用惯性导航系统
我们能够通过测量每一颗的加速度和角速度,计算出飞船的速度和位移,然后只要保留完成的航行数据,就能够指引飞船的方向,不至于迷路。但是这种方法时间越长,误差越大,所以对于长期的航行来说,不太实用。
第二种就是用和阿波罗计划一样的方法,利用天体的位置来导航。 我们可以先利用射电望远镜等设备,确定两个天体的位置,然后通过测量自己和两个天体的角度,这样就能将自己定位到一个圆形区域,然后通过多组数据计算,就能最终确定自己在宇宙中的位置。 第三种方法是利用固定的射电信号源来导航。 这种方法就是前面提到过的深空网络,就是利用的这种方法。通过几个巨大的射电天线向飞船和卫星发送电波,然后根据射电信号的多普勒效应和原子钟级别的精确计时系统,在经过一系列复杂的计算,最终实现对飞船的定位和导航。
不过和NASA在地球上的深空网络不同,如果要进行星际航行,显然将射电天线布置在地球是行不通的,所以必须在深空中建立很多的中继卫星和外星信号站,这样才能进行有效的信息传输。 第四种方法,利用宇宙中的脉冲星。
脉冲星就是恒星在生命最后阶段形成的中子星,中子星的高速旋转会让其磁场中的电子和质子高速向外辐射,又因为磁极和自转轴方向不一致,产生了射电波束,这就是我们检测到的脉冲信号。 如果利用脉冲星稳定发射的周期性脉冲来计时,可以把时间误差控制在微秒甚至纳秒级。所以只要通过观测多了脉冲星,就能形成如同深空网络一样的银河定位系统,这样我们就能更加高效准确地定位和导航。
上面提到的四种导航方式,是现在科学家能够想到的几种较为准确地导航方式,但是未来随着科技的发展,也许我们会有更加方便的导航方式。未来,星际航行是人类必须经历的伟大突破,就如同当初大航海时代,让人类重新认识了地球一样,星际航行也必将让人类重新认识宇宙。虽然现在星际航行离我们还比较遥远,但是未来的莫一天,人类一定会冲出太阳系,走向宇宙的深处。
来源 :015
人类经过几百万年的发展,对我们身处的环境的认识不断发生改变。在原始时期,人类只知道自己周围的环境,到了文明社会,人类已经利用各种工具,让我们周围的世界更加广阔,对周围的环境有了更多的认识。在几百年前,随着科学的发展,人类逐渐认识到地球的真正样貌,然后开启了大航海时代,接下来,人类的征途就是太空。
随着人类的不断进步,总有一天,我们会像几百年前的大航海时代一样,开启星际大航海的时代。海洋对于人类来说非常广袤,如何辨别方向就成了一个很大的问题。如果只是在近海航行还安全一些,但是要像大航海时代一样进行长时间的航海活动,在完全没有参照物的海面,很难辨别方向。还好那个时候就已经有了指南针,当时的人类利用较为简陋的设备,以及利用天上的星辰,在无数人的探索下,依靠经验渐渐开辟了航路。
随着时代的发展和进步,几百年以后,人类将卫星送上了太空,从那以后,人类就可以利用卫星来进行导航。但是如果人类进入更为空旷的太空,我们目前的一些方法只能让我们在太阳系内航行。出了太阳系,没有卫星可以用来传递信号,那么人类该如何辨别方向呢?
首选我们先来看看现在的太空飞船如何导航。
现在的太空飞船的导航大多数都是在地球完成。在阿波罗登月的时代,地球上有一个控制中心,专门为飞船提供较为精确的导航,而在飞船上,有一个太空六分仪,通过比较恒星的位置以及地球和月球的地平线,来计算飞船的运行轨道。这种方法非常原始,只是利用了一些简单的几何,来确定飞船的位置。
但是在那之后,为了让人类飞行器进入太阳系的深处,NASA布置了一个巨大的无线电天线阵列定位系统,形成深空网络。这个定位系统分布在世界各地,当一个天线无法接收到信号时,另一个可以接收到信号。这个深空网络可以用来接收和发送数据,控制飞船,也能够用来给飞船导航。
那么如果在未来,人类要离开太阳系时,要如何导航呢?
第一个方法,利用惯性导航系统
我们能够通过测量每一颗的加速度和角速度,计算出飞船的速度和位移,然后只要保留完成的航行数据,就能够指引飞船的方向,不至于迷路。但是这种方法时间越长,误差越大,所以对于长期的航行来说,不太实用。
第二种就是用和阿波罗计划一样的方法,利用天体的位置来导航。 我们可以先利用射电望远镜等设备,确定两个天体的位置,然后通过测量自己和两个天体的角度,这样就能将自己定位到一个圆形区域,然后通过多组数据计算,就能最终确定自己在宇宙中的位置。 第三种方法是利用固定的射电信号源来导航。 这种方法就是前面提到过的深空网络,就是利用的这种方法。通过几个巨大的射电天线向飞船和卫星发送电波,然后根据射电信号的多普勒效应和原子钟级别的精确计时系统,在经过一系列复杂的计算,最终实现对飞船的定位和导航。
不过和NASA在地球上的深空网络不同,如果要进行星际航行,显然将射电天线布置在地球是行不通的,所以必须在深空中建立很多的中继卫星和外星信号站,这样才能进行有效的信息传输。 第四种方法,利用宇宙中的脉冲星。
脉冲星就是恒星在生命最后阶段形成的中子星,中子星的高速旋转会让其磁场中的电子和质子高速向外辐射,又因为磁极和自转轴方向不一致,产生了射电波束,这就是我们检测到的脉冲信号。 如果利用脉冲星稳定发射的周期性脉冲来计时,可以把时间误差控制在微秒甚至纳秒级。所以只要通过观测多了脉冲星,就能形成如同深空网络一样的银河定位系统,这样我们就能更加高效准确地定位和导航。
上面提到的四种导航方式,是现在科学家能够想到的几种较为准确地导航方式,但是未来随着科技的发展,也许我们会有更加方便的导航方式。未来,星际航行是人类必须经历的伟大突破,就如同当初大航海时代,让人类重新认识了地球一样,星际航行也必将让人类重新认识宇宙。虽然现在星际航行离我们还比较遥远,但是未来的莫一天,人类一定会冲出太阳系,走向宇宙的深处。
地球光年之外现神秘星球
人类对于宇宙的认知还是太少,我们不知道宇宙到底有多大,到底存不存在边际。就目前而言,大多数人仍认为人类是宇宙中唯一的智慧生物,地球上出现的生命在宇宙中就像一个巧合,没有人能解释它形成的原因,但随着科学技术的发展,人类对太空的认知也开始加深,科学家们开始相信宇宙中还存在智慧生命。
它们也跟地球一样,扎根在某个适宜生物繁衍的星球上,不断地生根发芽,发展属于它们的科技树。而地球,也不过是苍茫宇宙中的一颗生命星球,在整个宇宙中毫不起眼。要知道,人类目前的文明在他们的面前是不值一提的,毕竟距离二战后的科技爆发,人类的科学水平也就只有几十年的发展水准。
而说到高级文明,就一定离不开“戴森球”这个词汇。它是由美国普林斯顿研究所教授弗里曼·戴森所提出,在许多科幻小说中也都有提及过,而“戴森球”就是包裹恒星开采恒星的人造天体。并且,弗里曼教授坚信,只要找到了这种巨型的人造天体,就能找到宇宙中的高等文明。
想要打造一颗恒星级别的人造天体,花费需要多大?以距离地球最近的太阳为例,想要开采太阳上的资源,即使十个地球的资源加在一块,也无法满足“戴森球”所需要的材料,还有恒星散发出的热量,大多数材料也无法满足质量要求。而在今年十月中旬,有天文学家于地球1480光年外发现了一个和“戴森球”十分相似的恒星系统,它的运行有着特定的规律,这也让许多科学家认为,这个恒星系统极有可能是寻找高等文明的“钥匙”。
可即使如此,人类依旧无法和“戴森球”上的文明达成交流,因为1480光年对于可以在宇宙中航行的文明来说并不算什么,可就人类目前的航天科技,这犹如一道无法跨越的沟壑。不要说打造“戴森球”这也能够开采恒星资源的人造天体了,就说和高等文明达成对话,人类目前都无法做到。虽然地球有像“戴森球”这样的理论,但仍需要努力发展科技,付出行动,才能争取早日打造出一个属于人类的“戴森球”。 https://t.cn/R2Wx8Wp
人类对于宇宙的认知还是太少,我们不知道宇宙到底有多大,到底存不存在边际。就目前而言,大多数人仍认为人类是宇宙中唯一的智慧生物,地球上出现的生命在宇宙中就像一个巧合,没有人能解释它形成的原因,但随着科学技术的发展,人类对太空的认知也开始加深,科学家们开始相信宇宙中还存在智慧生命。
它们也跟地球一样,扎根在某个适宜生物繁衍的星球上,不断地生根发芽,发展属于它们的科技树。而地球,也不过是苍茫宇宙中的一颗生命星球,在整个宇宙中毫不起眼。要知道,人类目前的文明在他们的面前是不值一提的,毕竟距离二战后的科技爆发,人类的科学水平也就只有几十年的发展水准。
而说到高级文明,就一定离不开“戴森球”这个词汇。它是由美国普林斯顿研究所教授弗里曼·戴森所提出,在许多科幻小说中也都有提及过,而“戴森球”就是包裹恒星开采恒星的人造天体。并且,弗里曼教授坚信,只要找到了这种巨型的人造天体,就能找到宇宙中的高等文明。
想要打造一颗恒星级别的人造天体,花费需要多大?以距离地球最近的太阳为例,想要开采太阳上的资源,即使十个地球的资源加在一块,也无法满足“戴森球”所需要的材料,还有恒星散发出的热量,大多数材料也无法满足质量要求。而在今年十月中旬,有天文学家于地球1480光年外发现了一个和“戴森球”十分相似的恒星系统,它的运行有着特定的规律,这也让许多科学家认为,这个恒星系统极有可能是寻找高等文明的“钥匙”。
可即使如此,人类依旧无法和“戴森球”上的文明达成交流,因为1480光年对于可以在宇宙中航行的文明来说并不算什么,可就人类目前的航天科技,这犹如一道无法跨越的沟壑。不要说打造“戴森球”这也能够开采恒星资源的人造天体了,就说和高等文明达成对话,人类目前都无法做到。虽然地球有像“戴森球”这样的理论,但仍需要努力发展科技,付出行动,才能争取早日打造出一个属于人类的“戴森球”。 https://t.cn/R2Wx8Wp
已經不是第一次看到有人就吳青峰說的一些話大做文章了,內心本沒有多大波瀾,懂的人自然會懂,但想了一個晚上覺得還是有必要表達一下我自己的感受...
其實不管是他再三強調「 青峰演唱會不要拍照錄影直播帶燈牌 」還是所謂的懟粉,都只不過是一種平等的交流,喜歡的不喜歡的,他全都告訴你,全然表達出自己的態度和觀點,留不留你自己决定。因為有自我表達的欲望,所以討厭「 被表達 」,他從未放弃獨立思考這件事。
進入到他的太空航行的時間並不長,我也卻清晰地認知到,在這個偶像工業化的時代,「 公開討論 」和「 思想市場 」是如此的重要與不可缺。
「 歡迎光臨,接下來你聽到的是夢,是坦言是囈語,是虛幻是真切,我負責說,聽不聽由你 。」
其實不管是他再三強調「 青峰演唱會不要拍照錄影直播帶燈牌 」還是所謂的懟粉,都只不過是一種平等的交流,喜歡的不喜歡的,他全都告訴你,全然表達出自己的態度和觀點,留不留你自己决定。因為有自我表達的欲望,所以討厭「 被表達 」,他從未放弃獨立思考這件事。
進入到他的太空航行的時間並不長,我也卻清晰地認知到,在這個偶像工業化的時代,「 公開討論 」和「 思想市場 」是如此的重要與不可缺。
「 歡迎光臨,接下來你聽到的是夢,是坦言是囈語,是虛幻是真切,我負責說,聽不聽由你 。」
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