脉冲星曾被当做外星人发来的信号
最近，由英国一家网站报道的一则消息传到了中国，并引发了热议。据该新闻介绍，欧洲航天局(European Space Agency，ESA)正在委托英国国家物理实验室和英国莱斯特大学的科学家调查死亡的恒星塌缩演变成脉冲星后为太空航天设备提供宇宙行驶导航的可行性，从而取代传统做法中用到的以“全球定位系统为基础的”太空航天器导航系统。当这项理论得以验证可行后，将意味着未来的太空旅行活动中，航天器的定位将不主要靠地面提供的定位技术进行导航，很多工作都交给神秘的“脉冲星”来完成了。
大多数对天文学不甚了解的人们不知道何谓“脉冲星”，实际上，这种存在于宇宙间并不起眼的小星星，早在上世纪60年代就已被人发现。当时，脉冲星的发现者——年仅24岁的剑桥大学女研究生乔丝琳·贝尔在一次偶然的机会通过射电望远镜(与传统接收可见光的望远镜不同，射电望远镜是一种主要接收天体射电波段辐射的望远镜)发现在接收过来的外太空信号当中，有一些非常有规律的脉冲信号，这一下子引起了这位年轻女学生的高度警觉。恰逢那个年代里，外星人热正在报纸上和舆论中讨论得异常火热，贝尔甚至大胆幻想，这是来自遥远外太空外星人发射的信号。因此，这种首度被发现的宇宙脉冲的信号也就被她称为了“小绿人”信号。
脉冲信号可用作导航
在此之后，对这种脉冲信号的研究天文界就没再停过，后来，陆陆续续地有更多脉冲信号被发现，最终，天文学家得出了一个结论，脉冲信号并非是外星人在捣鬼，它的始作俑者实际上是来自于一种天体所发射出来的信号，这个天体现在被称为“中子星”。中子星是恒星演化后期的一个结果，它具有体积小、高密度、高质量的特点。当一颗中子星具有的高自转速度达到发射脉冲信号的条件时，就可以称之为“脉冲星”了。换言之，脉冲星是中子星的一个种类，是中子星但不一定是脉冲星，脉冲星则一定为中子星。
脉冲星发射出来的信号，就像海中的信号灯塔，灯塔的光总是在有规律的转动，一明一灭，当灯塔投射出的光线照射在船上一次时，就相当于形成了一次脉冲信号。对于脉冲星来说，当它每自转一周，我们就接收到一次它辐射的电磁波，于是就形成一断一续的脉冲。
在卫星导航领域，卫星星座系统向地面发射时间信号、测距信号以及卫星瞬时的坐标位置信号等，地面的接受设备接收到这些信号从而获取较为准确的地理位置定位。脉冲星从原理上等同于那些在太空空间中运行的卫星，它发射出来的各种脉冲信号可以被人们所采集到，所以，这些遥远的脉冲星便在理论上充当导航卫星的作用，针对脉冲星的这一特点，来自全球的天文学家、物理学家以及位置导航领域的学者都开始了对脉冲星的深入研究。至于以后对脉冲星的研究成果能够引发的导航革命有多深远，本文还不能给出一个明确的结论，但有一点可以确定，随着近地外太空可利用的空间资源逐渐减少以及太空垃圾的增多，利用遥远天体进行地理与空间位置的定位既环保又节约能耗与资源，还能有效避免国际上因发射卫星而引起的争端，因此这必定将成为未来的一个热门研究领域和趋势。
美国对于脉冲星的研究
美国对于脉冲星的导航定位应用一直处于世界领先的地位，在几十年的时间里一直未间断对脉冲星的深入研究与实验。
自60年代发现脉冲信号以来，对脉冲星的研究过程就是漫长而缜密的。1974年，美国喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)的一位博士首次提出了基于脉冲星的星际飞行航天器自主轨道确定方法，但是，由于当时各方面条件和技术的限制，这一方法不能满足航天器高精度自主导航的应用需求，但是这一举措却开创了脉冲星导航技术研究的先河。
7年后的1981年，在航天器上安装接受脉冲信号的技术得到了一次突破，于是来自美国通信系统研究所的两位学者提出利用脉冲星X射线源为航天器设计导航设备的构想。由于X射线集中了脉冲星的绝大部分能量辐射，易于设备探测和信号处理，减少了弱信号积分时间，提高了脉冲到达时间测量分辨率，尤其是有利于设计小型化探测设备，探测器有效面积在1米2以下，这些都使其装备在航天器上成为了可能。但是这些想法仍然只停留在理论阶段。
到了1993年的时候，基于脉冲信号大部分是X射线的研究成果，美国海军研究实验室(United States Naval Research Laboratory，NRL)的又一位博士提出了利用X射线源测定航天器轨道和姿态以及进行时间保持的综合方法。这一方法最终在1999年的2月份得以实践，一艘搭载X射线探测器的航天器进入了太空，并在随后的18个月内进行主要包括脉冲信号导航定位等领域的研究，导航精度有了大幅度的提高。
2004年美国又开始制定有关脉冲星X射线信号自主导航定位的新研究计划，并在2005年增加这一计划的资金投入。
应用导航定位前景广阔
美国对脉冲星的研究，多半希望用于航天器在宇宙空间中的定位，所以，为地球轨道航天器及深空探测器提供精确的导航信息是对脉冲星探索的一项重要课题。在国际上的其他国家以及在国内，有研究结论表明，脉冲星对于导航定位的应用前景还是非常广阔的。
在军事领域，脉冲星的战略价值正在被军事学家挖掘，目前已经有一些理论上的设想用于军事技术服务当中。像远程导弹的近地轨道飞行需要对其所在的行驶路线进行跟踪，对脉冲星发射出来的X射线的利用，能够更加精确导弹的位置、速度、方向、姿态和时间等丰富的导航运行信息，另一方面，有了脉冲星提供的信号定位，则可在一定程度上避免敌方的其他地面信号的扰乱，具有进行第二次打击的战略意义。
在国内，一些学者也发现脉冲星可为北斗等导航卫星系统提供辅助的精确导航定位及其它空间卫星网络提供统一的时空基准。如在星座中的每一颗北斗卫星身上安装几个用于接收脉冲星信号的X射线探测器，让卫星在轨道空间同时接收若干脉冲星发来的信号，则可对北斗导航卫星在长期的运行过程中产生的时间、距离、方位上的误差给予修正，让北斗导航卫星在各种领域的服务中提供精准的授时和定位结果。
研究脉冲星意义深远
据天文学界估计，目前全球已发现脉冲星共计1600余颗，基本上遍布于天空的每一个细分的区域当中，庞大数目已让相关领域的各界看到了巨大的资源利用价值，作为源自天然的宇宙信号资源，脉冲星或将成为卫星导航领域的新希望，在未来将有助于减少庞大卫星网络的构建，减少开发成本，长远意义上也给近地面轨道空间太空垃圾的增加带来相当的缓解。
卫星导航与位置服务产业在2012年愈发引起大众阶层的广泛关注，这是因为“位置”正在与百姓的生活密切关联，只要手里拿着一台移动设备，无论是走在哪儿，我们都会从自身所在的位置获得价值信息。或许有一天，不单单靠那些近地轨道面的导航卫星，利用遥远的脉冲星发射到地球的信号就能辅助我们定位更加准确。总而言之，脉冲星在导航领域中的地位不可小觑，有关它的研究还在不断地深入。
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