捕捉“宇宙燈塔”的信號

已發現和編目的脈沖星中，有160多顆脈沖星具有良好的X射線信號周期穩定輻射特性，都可以作為導航候選星。（南方周末資料圖/圖）

中國將于近期發射全球首顆脈沖星導航試驗衛星，通過實測脈沖星發射的X射線信號，嘗試驗證脈沖星導航技術的可行性。脈沖星在原理上比氫原子鐘的精準度要高1萬倍，是自然界最精準的天文時鐘，有“宇宙燈塔”之稱，可以為星際飛行的航天器提供高精度自主導航信息服務。

脈沖星是恒星死亡遺骸中的一種。早在一千年前，中國宋朝天文官員就觀測并記錄了蟹狀星云的前身“天關客星”?，F代科學興起后，西方天文學家如同接力賽跑一樣對距離地球大約6500光年的蟹狀星云及其相關的脈沖星開展了觀測及各類理論的修訂，對其性質的認識不斷加深。

上世紀七十年代起，美國率先提出脈沖星射電信號開展星際導航的概念，并在全世界范圍內掀起相關技術發展的熱潮。近十年來，中國科學家也在加速推進脈沖星導航基礎科學研究和技術開發的腳步。

南方周末得到消息，2016年11月，中國將擇機發射全球首顆脈沖星導航試驗衛星（XPNAV-1），通過衛星搭載的兩臺探測器，實測脈沖星發射的X射線信號，嘗試驗證脈沖星導航技術的可行性。

脈沖星從科學發現到認識，再到嘗試利用，人類走過了大約一千年的時間，講述了一個回味悠長的故事。

從“天關客星”到蟹狀星云

公元1054年7月4日（致和元年五月己丑），在歷史上看起來是平凡的一天。中國宋朝一名司天監在日常觀測時發現了不平凡的現象——大約天亮時分，開封府東南方向“天關”（即金牛座）位置的天空中，出現了一顆極亮的大星，像太白金星一樣明亮，在白天都可以看到。

他立刻將這一情況報告給了已經晉升為近臣的老上司楊惟德，希望以楊惟德的威望得到宋仁宗的重視。

隨后一年中，已經超過60歲的楊惟德憑借在“觀天象”上的專業能力，在他人生的最后幾年里堅持不懈地記錄了這一現象。他將這顆星稱為“客星”。這顆星自那天凌晨4點左右出現在天關星附近以來，持續23天呈現出非常明亮的赤白色。隨后32天的亮度大約與“歲星”（即木星）相當，顏色微黃。又經過176天，依然有光亮。直到第643天，最終消失不見，如史書中記載“客星沒”。

中國古代天文觀測與占卜吉兇緊密相關。當楊惟德把這一“異象”的觀測報告提交給宋仁宗時，這位皇帝組織了朝廷百官前來稱賀，并在官方承認的歷史中詳細記載了全部觀測結果。楊惟德并不清楚這是人類歷史上首次對超新星的詳細觀測記錄，更沒料到這份記錄會永久載入與占卜關系不大的現代天文學歷史。

大約700年后的1731年，英國醫生、天文愛好者約翰·貝維斯（John Bevis）用小型望遠鏡在“天關客星”差不多的位置上，發現了一個云霧狀天體。多