탐사선은 수억 킬로미터를 가로질러 화성에 도착했다. 왜 망망한 우주에서 길을 잃지 않았습니까?

빈 공간에서 탐사선이 길을 잃지 않고 행성 표면의 지정된 장소에 정확하게 착륙할 수 있는 이유는 무엇입니까?

태양계를 예로 들다. 태양계에는 태양과 8 대 행성이 있지만, 실제로는 태양계의 2% 정도밖에 차지하지 않습니다. 말할 필요도 없이,' 우주' 라는 단어는 명실상부하다.

그리고 지상에서의' 지도' 와는 달리 우주에서 비행하는 것은 3 차원의' 빈 지도' 로, 공간의 각종 장애물과 위성이 여전히 움직이고 있어 횡단의 난이도가 게임으로 만들어질 수 있을 것 같다.

그렇다면, 그 탐사선들은 어떻게 이런' 지능' 을 실현하여 수억 킬로미터 떨어진 목표에 정확하게 도달할 수 있을까? 인간은 어떤 비밀 무기를 가지고 있습니까?

세계 최초의 외태양계 무인 우주 탐사선은 미국의 항해자 1 이다. 그것은 1977 년에 발사되었고 1979 년 목성 중심의 가장 가까운 지점에 성공적으로 도착하여 목성위성, 링, 자기장, 방사선대 등 중요한 정보를 얻었다.

목성이 방문한 후 여행자 1 은 토성을 향해 계속 출발하여 가장 가까운 지점에 성공적으로 도착한 후 토성에 대한 정보를 가지고 왔기 때문에 사람들은 토성의 자전 주기와 행성 구성을 측정했다.

현재 여행자 1 호는 여전히 태양으로부터 2.241010km 떨어진 곳에서 탐사를 하고 있으며 지금까지 지구에서 가장 먼 인공물체입니다.

이후 미국은 여행자 2 호를 발사했고 소련도 달, 진싱, 화성에 많은 탐사선을 발사했다. 이후 일본, 유럽, 중국, 인도도 먼 천체의 대열에 합류했다.

그들이 어떻게 길을 찾았는지 말하자면, 사실 우리 지구의 항법방식 없이는 살 수 없다. 우리는 보통 한 곳으로 간다. 기억의 노선이나 휴대전화의 내비게이션 기록에 의존한다. 최악의 경우는 눈에 띄는 건물을 상징하고 길을 묻는 것이다.

이러한 방법 중 어느 것도 현재 위치, 대상, 최적 경로 계산과 불가분의 관계에 있습니다. 우주 항행도 마찬가지다. 하나씩 말해 보세요.

현재 위치, 즉 우주의 탐사선이 자신의 위치를 확인하는 방법. 이 점에서 가장 실용적인 방법은 여러분이 생각하는 것보다 훨씬 원시적입니다. 바로 항해와 측량을 위한 육분계입니다.

육분계는 작은 망원경, 일면지평경, 일면지시경을 포함한 부채모양으로 자란다. 사용시 눈가에 바짝 달라붙어 태양 등 눈에 띄는 별을 참고물로 삼는다.

지표경을 회전시켜 사다리를 해수면이나 지면과 일치시킨 다음 지표경의 높이 각도를 읽으면 현재의 위도와 경도를 쉽게 얻을 수 있다. 다년간의 발전을 거쳐 그 오차는 이전에는 0.2 를 초과하지 않고, 이후에는 1 을 초과하지 않을 것이다.

현재 다양한 무선 위치 및 위성 위치 지정이 있지만 여전히 제작진에서 가장 신뢰할 수 있는 조력자이다. (윌리엄 셰익스피어, 스튜어트, 위성 위치, 위성 위치, 위성 위치, 위성 위치, 위성 위치) 우주의 광대함과 바다의 광대함은 사실 매우 비슷하다. 조금만 수정해도 육분계는 우주에서 사용할 수 있다. 이때 눈에 띄는 별을 참고물로 잠그기만 하면 자신의 위치를 대략적으로 알 수 있다.

육분계 외에도 자신의 위치를 알 수 있는 것을 별 센서라고 합니다. 중국의 전문 1 호에도 우리 자신의 광학 센서가 장착되어 있어 광학 항법과 적외선 항법으로 나뉜다. 장거리 이미징을 통해 적어도 두 개의 별에 대한 데이터를 측정하여 망망한 공간에 3 축 참조물을 만들어 자신의 위치를 결정할 수 있습니다.

그런 다음 자신이 어디에 있는지 알고 다음 단계는 목적지입니다.

우리가 핸드폰에서 지도를 사용할 때, 종종 목적지만 입력하면 자동으로' XX 킬로미터' 라는 글자를 뛰어넘어 우리에게 가장 좋은 노선을 선택할 수 있다.

우주에서 이렇게 목적지를 "입력" 할 수 있습니까? 대답은' 예' 입니다. 이 일은 수백 년 전 물리학자들이 한 것으로, 방법이 많다.

동굴에서 박쥐 거리를 측정하는 것과 유사한 방법으로 천체에 레이더파를 발사하고 레이더파가 반사되는 시간을 기록하여 천체 사이의 거리를 결정합니다. 원리와 조작은 모두 간단하고 정확도는 센티미터급에 달할 수 있지만 태양계의 천체에만 적용된다.

조부변성은 변형의 일종이고, 그것의 또 다른 이름은 우리가 잘 아는 펄스 변성이다.

펄서와 펄스 변성은 우리 우주 탐사에서 무료 등대와 같지만, 일반 펄서와는 달리, 그들의 밝기는 시간에 따라 주기적으로 변한다. 밝기 및 변경 주기를 측정하여 대상의 상대 거리를 결정하여 위치를 잠글 수 있습니다. 이 방법은 수백만 광년 내의 천체에 적용될 수 있다.

허블의 법칙은 한 마디로 요약할 수 있다. 별의 역행방향의 속도는 지구와의 거리에 비례한다. 즉, 속도만 측정하면 지구로부터의 거리를 즉시 얻을 수 있다는 것이다. 이 방법은 이론적으로 이길 수 없고 모든 천체에 적용될 수 있다. 유일한 아름다움 중 부족한 것은 정확도가 낮다는 것이다. 이는 만부득이한 상황에서만 사용할 수 있는 방법이다.

현재 위치 및 대상 문제가 해결되었으며 최적의 경로가 하나만 필요합니다. 한 가지 질문이 있습니다: 세그먼트의 양쪽 끝을 알고 있기 때문에 직선을 따라 걷는 것이 좋지 않습니까?

그러나, 공간 환경의 복잡성 때문에, 우리는 실제로 이것을 할 수 없다. 두 가지 이유가 있습니다.

둘째, 우주는 알 수 없는 작은 별과 장애물로 가득 차 있으며, 직선으로 전속력으로 전진하면 사고가 날 가능성이 높다. 간단히 말해서, 이러한 장애물은 우리 도로의 나무와 건물과 맞먹는다. 그러나 그것들은 심지어 지면의 환경보다 더 나쁘게 움직이고 있다.

둘째, 지구와 목적지의 천체는 모두 자신의 운동 법칙을 가지고 있어 비행 거리의 변화를 초래할 수 있다. 화성을 예로 들면, 공전 주기는 지구의 1.9 배로 지구와 화성 거리의 불안정을 초래한다. 요즘은 5400 만 킬로미터밖에 안 되지만 가장 먼 거리는 4 억 킬로미터에 달할 수 있다.

4 억! 만약 우리가 정말 이 길을 따라 간다면, 아마도 우리의 탐사선은 도중에 시동이 꺼질 것이다. 따라서 발사할 때는 주도면밀한 노선 계획을 세우고, 심지어' 좋은 날' 을 선택해야 한다. 그렇지 않으면 다음 발사 기회는 수십 년, 수백 년 후일 수 있다.

그래서 탐사선은 안전한 길뿐만 아니라 지름길도 걸어야 한다. 이 점에서 인간은 각 행성의 정보에 근거하여 노선을 계획해야 할 뿐만 아니라 별의 중력에도 의지해야 한다. 여행자 1 목성의 중력을 가지고 새총처럼 토성 방향으로 "탄환" 했습니다. 그리고 토성의 중력은 그것을 남극 아래로 날아가 황도를 떠나 더 먼 우주로 향하게 했다.

여기서, 우리는 현재의 모든' 비밀 무기' 를 돌이켜보았고, 인간의 지혜와 기술뿐 아니라, 미래를 내다보자. 우리의 북두가 지구에서 항법뿐만 아니라 우주선의' 등대' 로도 쓰일 수 있을까? (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 그렇지 않다면, 미래에 우주 항법만을 위한 위성 시스템을 구축할 수 있을까? 어쨌든, 인류의 발밑에 있는 우주의 길은 결국 점점 더 견고해져서 인류가 우주를 탐험하는 궁극적인 문으로 이어질 것이다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 우주명언)