傅博文脑海中仿佛有电光闪过:“就像在茫茫大海上,通过测量几颗已知位置的星星的高度角来确定自己的经纬度!”
“非常棒的类比!”陈智林笑道,“只不过,我们用的不是‘高度角’,而是脉冲到达的时间差。这些毫秒脉冲星,就是宇宙中最可靠、最持久的‘灯塔’。”
傅水恒的神情变得郑重起来:“我们此行的目标之一,就是利用‘星岚号’的深空探测能力,筛选、确认并精确测量一批分布在不同天区、周期极其稳定的毫秒脉冲星,以此为基础,构建一个初步的、覆盖银河系相当大范围的‘脉冲星导航网络’的基准框架。这,将是我们送给未来所有人类宇航者的一份礼物。”
“授人以鱼,不如授人以渔。”傅水恒缓缓说道,“我们发现了新的星球、新的现象,是‘鱼’。而建立一个可靠的、自我维持的导航坐标系,是‘渔’。有了它,未来的人类飞船,无论走到银河的哪个角落,只要能接收到这几颗脉冲星的信号,就能找到回家的路,就能明确自己的方位。这比我们带回任何单一的科学发现,都更有长远的价值。”
这个宏大的构想让傅博文心潮澎湃,之前因流浪星族而产生的阴霾被一种参与创造历史的激动所驱散。他急切地问:“那我们该怎么做?现在就开始吗?”
陈智林看了看时间和对飞船系统的监测数据:“‘星岚号’即将进入一个理想的观测区域,背景干扰较少。我们确实可以开始第一阶段的工作——脉冲星候选体的筛选与验证。”
接下来的日子,“星岚号”仿佛变成了一个移动的天文观测站。陈智林博士几乎住在了主控室,傅水恒教授则负责理论指导和数据判读。傅博文成了最积极的助手和学员,穿梭于各种仪器之间,帮忙记录数据、传递信息,如饥似渴地学习着那些深奥的知识。
首先,需要从已知的脉冲星数据库中,筛选出符合要求的候选体。稳定性、周期、信号强度、在天球上的分布范围(尽可能覆盖不同方向,形成良好的几何构型),都是考量的关键。
“PSR J0437-4715,位于南天穹,周期5.75毫秒,距离约510光年,是目前已知最亮、计时最稳定的毫秒脉冲星之一,非常适合作为导航网的‘锚点’。”陈智林指着光屏上一条近乎完美正弦曲线的数据流说道。
“PSR B1937+21,人类发现的第一颗毫秒脉冲星,周期1.56毫秒,位于狐狸座,虽然距离较远(约3900光年),但稳定性极佳,信号强劲。”傅水恒补充道。
“还有PSR J1713+0747,周期4.57毫秒,信号非常‘干净’,星际弥散效应小,是计时精度最高的脉冲星之一……”
筛选过程并非一帆风顺。有些脉冲星看似稳定,但在“星岚号”超高精度的计时仪下,会暴露出微小的周期跃变(Glitch)或长期漂移。有些则因为视线方向上星际电子密度起伏,导致信号产生不应有的闪烁和延迟。
有一次,傅博文兴奋地报告他发现了一颗周期异常稳定的新候选体,信号清晰。陈智林仔细核查后,却无奈地笑了笑:“博文,你发现的‘脉冲星’,频率在1420MHz附近,而且信号没有色散效应。”
“那意味着什么?”傅博文不解。
“意味着它很可能不是天然脉冲星。”傅水恒温和地解释,“1420MHz是氢元素的特征频率,没有色散说明信号源很近。估计是某个遥远的人类深空探测器,或者甚至是我们路过的一个废弃通讯中继站发出的信号。”
傅博文挠了挠头,有些不好意思,但也学到了重要的一课:在宇宙中,并非所有规律的信号都来自自然奇观。
经过反复筛选、测量、验证,他们最终锁定了一个由七颗毫秒脉冲星组成的初始导航网络。它们如同七颗璀璨的宇宙钻石,镶嵌在银河的不同方向,各自以匪夷所思的精度稳定脉动。
接下来,是最关键,也是最艰巨的一步——建立坐标系模型。这需要将每一颗脉冲星在银河系中的绝对位置(相对于银河系中心)、距离、自行速度,以及它们那精确到小数点后十几位的自转周期和周期变化率,全部输入一个复杂的数学模型之中。这个模型需要考虑到广义相对论效应(如引力红移、夏皮罗延迟)、银河系引力势的影响、甚至宇宙膨胀的微小贡献。
陈智林负责编程和计算,傅水恒则用他深厚的物理功底审视着每一个公式和参数。傅博文虽然无法理解全部细节,但他负责监控计算进程,确保飞船主计算机群组的运行稳定。他看着屏幕上流淌的、如同天书般的代码和不断迭代收敛的数据,感受到一种构建秩序的庄严。
“位置参数校准完成……”
“自行速度矢量输入……”
“相对论效应补偿模块启动……”
这章没有结束,请点击下一页继续阅读!