宇宙在转动，这涉及到惯性系，航天器如何在太空中定位，这涉及到坐标和导航，因此这是两个问题。

众所周知，宇宙中任何一个物体都在一定的惯性系里运动，这个惯性系，相对于其中运动着的物体都是静止的。

如我们在一列高铁上，高铁以每秒100米的速度前进，而我们也在以同样速度前进，但列车如果不晃动不看窗外就会感觉不到，所以高铁相对我们就是静止的。我们在高铁里走来走去，蹦跳嬉闹，只是相对高铁在做运动，与其他参照系毫无关系。

但在高铁里就没法确定东南西北，只能确定上下左右，要确定东南西北就需要在高铁惯性系以外寻找参照系，比如知道珠穆朗玛峰在西南方向，我们朝那边开就是西南。

在太阳系这个惯性系，太阳就是这个系的老大，相对我们就是静止的。

我们地球围绕着太阳运动，远日点为1.52亿公里，近日点为1.47亿公里，这是相对太阳而言。其实太阳也在围绕着银河系中心质点公转，每秒为250公里，约2.5亿年转一圈。因此太阳在银河系这个惯性系里，银河这个16万光年的大圆盘就是相对静止的。

我们在太阳系里面运行，与太阳在银河系公转毫无关系，因为我们也在跟着公转。

所以我们的探测器在太阳系里飞行，在太阳系里确定坐标就行了。要出太阳系，就不能以太阳系的天体来参照了。

人类航天器现在还没有飞出太阳系呢，所以只是在太阳系这个惯性系里相对太阳做一些运动而已，这与宇宙在运动毫无关系。

虽然如此，为了更精准的深空导航，对于远距离飞行的探测器，科学家们还是会用太阳系外的一些天体为坐标，来确定航天器的走向。

定位实际上就是确定自己和目标的坐标，从而起到导航的作用。这一点我们地球上的GPS是一个典范。

在地球上导航和定位，就是以地球为惯性系，地球相对这个惯性系里的物体就是静止不动的。

现在人类使用最广泛的GPS全球定位系统，就是利用在空间能够扫描全范围覆盖地球的多个导航卫星，根据人类把地球按经纬度划分出的每一个坐标点进行实时定位。

GPS是由美国国防部1958年立项开始研制，1964年投入使用的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，现在由美国政府管理并出资维护，免费提供给全世界任何持有GPS接收器的人，比如我们的手机。

GPS全球定位系统的运用，是卫星通信技术在导航领域的应用典范，极大提升了地球社会信息化水平，促进了数字经济的发展。

面向地球的GPS只是地球上能够使用，太空航行就不行了，就必须有宇宙，或者说至少是银河系的GPS系统。这个系统有人在做，大家别急，后面我会说到。

一般来说在太阳系里航行，我们只要以太阳为基点，就可以测算出自己所在的位置和目标所在的位置。

航天探测器都是无人自动控制，只要在导航系统中设定了目标位置就行了，它就会按照设定好的目标航向飞到既定的地方。

当然说是容易，做起来其实没有这么简单，比如我们要去的任何天体都是在围绕着太阳公转，一些卫星还围绕着行星公转，这就要精密计算出它们的轨道，并与飞到那里的时间相吻合。

探测器在飞行过程中会受到路途各种引力的影响，有时还要采用引力弹功效应提速，这样航向和速度都会变化和偏差，这就要有纠正机制和深空网络的指令，而飞行器飞远了这种指令会延迟，就要计算提前量和预测等等。

这是一个非常复杂的系统，这里就不做专业介绍了。

探测器要出太阳系，就必须以太阳系外的天体来参照了。

实际上，现在航天界在太阳系里面航行也已经开始采用银河系座标了，这个坐标就是脉冲星。

脉冲星是上世纪科学界发现的一种特殊天体，是中子星的一种，自转速度非常快，可达一秒钟千转以上。由于其自转轴和磁场射线方向有一定的角度，不在一条直线上，这样脉冲星旋转起来从磁场射出的强大能量流就会随着自转，像灯塔一样的扫射太空。

这种能量扫过地球，被地球所捕捉，就发现了脉冲星。

现在人类已经发现了两千多颗脉冲星，分布在银河系的各个方向，由于它们像恒星一样位置的相对固定，不断的发射着像脉搏一样既有规律又准确的电磁脉冲，成为了人类航天的指路明灯。

就像古代行船在黑咕隆咚茫茫大海，看到远方熟悉的灯塔，就知道到了哪里应该怎么走了。

为了更好的利用脉冲星的灯塔效应，宇宙版的GPS导航系统应运而生。

NASA最新研发了一款宇宙版GPS导航系统，这个导航系统英文全名叫Station Explorer for X-ray Timing and Navigation Technology，中文译名为“X射线定时与导航技术资源管理站”，就是利用锁定的4颗毫秒级脉冲星，它们叫J0218+4232、 B1821-24、J0030+0451、J0437-4715，作为精确信号源，来精准导航的。

这个导航系统已经在国际空间站上进行了测试，在宇宙空间定位现在可以达到公里级，还在向百米级进发。

这可不是在地球上定位，而是在宇宙若干光年跨度的定位。也就是说，在若干光年外发射一艘飞船到地球来，要降落在哪个小城镇就在那个小城镇。

这可比在地球上瞄准月球上一只蚊子还要难若干数量级，厉害吧。

有了这个宇宙定位导航系统，人类就有了开启星际跨越的钥匙了。

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