震撼揭秘伊卡洛工程：人類如何在恆星際空間中導航？

震撼揭秘伊卡洛斯工程：人類如何在星際空間中導航?據國外媒體報道，伊卡洛斯星際航行工程是一個人類星際航行計劃，旨在發射一艘無人飛船進行星際航行，並前往距離地球最近的一顆恆星。

你可以想像一下這樣的情景：柯克船長率領星際艦隊的「企業」號飛船對抗外星人攻擊時下令：「250標記星，引力7，曲速3.5」。利用時空扭曲進行星際旅行。然而，柯克船長所說的，「250標記星，引力7」是什麼意思呢？這就是一種星際導航以及方向確認的命令。但這畢竟是電影中的場景，而其體現的則是使用恆星或者宇宙射電信號進行導航，通過測量相對天體的角度來定位和測速，這也是當前行星際航行的導航方式。而後者則是代表飛船使用行星引力場進行初始段的加速，這也是旅行者探測器的飛行技巧，其也被稱為天體引力導航技術。

在GPS導航系統還未問世前，進行長途旅行主要依靠指南針、天體運行位置等辨認方向，而通過觀測天體位置是一種古老又現代方法。由於地球自轉和公轉的影響，觀測到的天體似乎出現明顯的運動，但是這些恆星或者星系都距離非常遙遠，可以說是掛在天上不動的，這就是現代以及未來星際導航的基本理論基石。 但是，這裡就有出現了個問題：進行恆星際的航行，所前往的恆星距離飛船越來越近，要想得知此刻飛船的位置和速度就非常棘手。

一艘名副其實的全自動探測飛船，因為目標恆星距離我們太遠，將近4光年的距離不可能進行人工控制。飛船將在自主導航下對行星進行探測，這一切對導航系統也提出了更高的要求，例如要求精確提供目標恆星中各個行星的軌道參數等。 讓飛船進行全自主的飛行後，接下來會發生的情況就不在設計師的控制範圍之內了，飛船將釋放探測器並自動導航降落在太陽系之外的行星上，雖然這是激動人心的時刻，但是這一切都是在未知環境中進行，沒人知道會發生什麼。

與飛船上其他系統一樣，導航系統將需要工作長達100多年，不僅要能自動處理設備故障，同時也要抵禦複雜不利的星際空間。而像代達羅斯計劃中的導航設備，只能確保在15年內不出現故障，飛船則需要自動機器人和一堆的零部件進行更換，這也是伊卡洛斯飛船航行中需要解決的問題。

其中一個可行的設想是：在路途上提前發射多個探測器，作為中繼制導的導航站，這就是「星座導航」模式。 「星座導航」模式的最大優點是：如果整體式的導航系統出現故障，那整個飛船航行就失敗了，而由許多導航探測器組成導航網不會受到全軍覆沒的危險，而探測器上的小發動機還可以為飛船減速提供動力。這種星座模式導航可能將使用干涉網平台進行聯網。 另一個關於導航的問題就是如何與地球通訊。

不僅飛船航行時需要有通訊設備，而且到達目標恆星進行探測後也要把數據傳回地球。科學家準備了40米直徑的天線進行通訊，而且還要保證天線要精確指向地球，這對飛船在另一個恆星系統中的定位又提出了更高的要求，這事也星際航行計劃真正挑戰之處。目前也有研究表明：利用激光進行星際通訊可以增加伊卡洛斯飛船的數據傳輸量。總之，對於夢想踏上宇宙航行時代的人類而言，解決空間導航和制導定位問題不僅是伊卡洛斯要完成的任務，而是大宇航時代必須逾越的技術難題

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