人類的超級帶寬將誕生了，脈衝星對人類的啟發

中子星，又名波霎，是恆星演化到末期，經由引力坍縮發生超新星爆炸之後，可能成為的少數終點之一。。這是在星體的外層在大規模爆炸（即超新星）中被吹走之後留下的，並且核已經被壓縮到極端密度。之後，明星的旋轉速度顯著增加，並且在那裡它們發射電磁輻射束，它們變成「脈衝星」。

（普及點：中子星，又名波霎（註：脈衝星都是中子星，但中子星不一定是脈衝星，我們必須要收到它的脈衝才算是）是恆星演化到末期，經由重力崩潰發生超新星爆炸之後，可能成為的少數終點之一。恆星在核心的氫於核聚變反應中耗盡，完全轉變成鐵時便無法從核聚變中獲得能量。失去熱輻射壓力支撐的外圍物質受重力牽引會急速向核心墜落，有可能導致外殼的動能轉化為熱能向外爆發產生超新星爆炸，或者根據局恆星質量的不同，整個恆星被壓縮成白矮星、中子星以至黑洞。）

現在，在他們首次被英國天體物理學家喬斯琳·貝爾（Jocelyn Bell）發現的後50年，第一個致力於研究這些物體的任務即將推出。它被稱為中子星內部組成資源管理器（NICER），這是一個兩部分的實驗，將在今年部署到國際空間站。如果一切順利，這個平台將揭示最偉大的天文奧秘之一，並測試新技術。

天文學家一直在研究中子星近一個世紀，並對其質量和半徑進行了一些非常精確的測量。然而，中子星的內部實際發生的變化仍然是一個持久的奧秘。雖然已經提出了許多描述管理其內部物理學的模型，但仍然不清楚在這些類型的條件下物質的行為（也就是質變的整個過程）。

演示圖解第一部分

演示圖解第二部分

不足為奇的是由於在一個整體規模的空間內，中子星通常佔據我們太陽質量的1.4倍（或地球質量的46萬倍）。宇宙中其他任何地方都沒有看到這種情況，其中相當數量的物質被包裝成非常小的體積 - 導致重力和令人難以置信的物質密度。

美國宇航局戈達德太空飛行中心的科學家基思·格德雷（Keith Gendreau）在最近的NASApress聲明中解釋說：

「這些條件下物質的性質是幾十年前一直沒有解決的問題。理論提出了許多模型來描述管理中子星內部的物理學。「

由美國航空航天局戈達德太空飛行中心在馬薩諸塞理工學院（MIT），海軍研究實驗室以及美國和加拿大的大學的協助下開發。它包括一個冰箱尺寸的設備，其中包含56個X射線望遠鏡和硅探測器。雖然它原本打算在2016年晚些時候部署，但直到今年才啟用一個啟動窗口。

一旦作為國際空間站上的外部有效載荷安裝，它將通過觀察X射線帶中的中子星，在18個月內收集中子星（主要是脈衝星）的數據。即使這些恆星在整個光譜範圍內發射輻射，當涉及到揭示關於它們的結構和與之相關的各種高能量現象的事情時，X射線觀測被認為是最有希望的。

SEXTANT將通過觀察毫秒脈衝星來演示就像GPS般的絕對位置（上圖）。

這些包括星震（星震被看作是中子星外殼的撕裂現象，與地球上發生的地震頗為相似。），熱核爆炸和宇宙中最強大的磁場。為此，NICER將收集從這些恆星的磁場和磁極產生的X射線。這是關鍵，因為在極點處，中子星的磁場的強度導致顆粒被捕獲並在表面上下降，這產生X射線。

在脈衝星中，這些強磁場使高能粒子成為聚焦的輻射束。由於恆星的自轉（給他們他們的「燈塔」般的外觀），它們看起來像閃爍的禮花。如物理學家所觀察到的那樣，這些波動是可預測的，因此可以以與地球上的原子鐘和全球定位系統相同的方式觀測。

雖然NICER的主要目標是科學，但它也提供了測試新形式技術的可能性。例如，該儀器將用於首次演示自主的X射線脈衝星導航。作為X射線定時和導航技術（SEXTANT）的工作站資源管理器的一部分，該團隊將使用NICER的望遠鏡來檢測由脈衝星產生的X射線束，以估計其脈衝的到達時間。

然後，團隊將使用專門設計的演算法來創建板載導航解決方案。在將來，星際太空船理論上可以依靠這個來自主地計算它們的位置。這使得他們能夠在空間中找到自己的方式，而不必依靠NASA的空中網路（DSN），該網路被認為是世界上最敏感的電信系統。

除了導航，NICER項目還希望對X射線基礎通信（XCOM）的可行性進行首次測試。通過使用X射線發送和接收數據（與我們目前使用無線電波相同的方式），航天器可以以每秒星際距離的千兆比特速率傳輸數據。這樣的能力可能徹底改變我們與乘務人員，流動站和軌道交通的方式。（意思就是網路速率比在地球的寬頻不止快多少了）

兩個演示的核心是調整X射線源（MXS），NICER團隊開發了用於校準有效載荷的探測器並測試導航演算法。以快速變化的強度產生X射線（通過每秒接通和關閉多次），該裝置將模擬中子星的脈動。科學界解說：

「這是一個非常有趣的實驗，我們正在空間站上做。NASA總部的科學家和空間技術人員得到了很多的大力支持。他們幫助我們推進了使NICER成為可能的技術，以及NICER將展示的技術。這個任務是在幾個不同的層次上閃耀光輝。

如果成功，NICER可能徹底改變我們對中子星（以及超密度狀態的物理行為）的理解。這種知識也可以幫助我們了解其他宇宙學的奧秘，如黑洞。除此之外，X射線通信和導航可以徹底改變我們所知道的空間探索和旅行。除了提供給我們地球自己的科技發展之外，它還可以為外太陽系甚至更遠的地方提供更有利可圖的任務。

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