在行動網際網路時代，人們的出行日益依賴衛星導航。GPS導航家喻戶曉，可是你聽說過脈衝星導航（pulsar-based navigation）嗎？沒錯，就是離我們千萬光年之遙的脈衝星！雖然遙遠而又陌生，只要加以科學利用，它們就可以給人造地球衛星和太空船提供導航，甚至開啟人類星際之旅。現在，中國的科研人員正在嘗試把這個「狂想」變成現實。
10月8日恰逢中國航天事業創建60周年。據《新華社》報導，中國將於11月發射首顆脈衝星導航試驗衛星（XPNAV-1），實測脈衝星發射的X射線訊號，嘗試驗證脈衝星導航技術體制的可行性。
中國空間技術研究院脈衝星導航衛星科學任務系統總設計師帥平表示，恆星的一生也像人一樣，經歷從孕育誕生，到成長成熟，以及最終衰老死亡的整個過程。大體上說來，恆星死亡後的遺骸可以分為三類：白矮星、中子星和黑洞。
帥平說：「脈衝星就是高速自轉的中子星，具有極其穩定的周期性，其穩定度比目前最穩定的氫原子鐘還要高1萬倍以上，被譽為自然界中最穩定的天文時鐘，使之成為人類在宇宙中航行的燈塔。」
自然界最精準的天文時鐘
脈衝星的典型半徑僅有10公里，其質量卻是太陽的1.44倍至3.2倍，是除黑洞之外密度最大的天體。每立方公分的脈衝星質量達到1億噸，要用1000艘百萬噸級的巨輪才能拖動。
脈衝星的自轉軸與磁極軸之間有一個夾角，兩個磁極各有一個輻射波束。當星體自轉且磁極波束掃過安裝在地面或太空船上的探測設備時，探測設備就能夠接收到一個脈衝訊號。脈衝星具有良好的周期穩定性，其穩定度達到10的負19次方。
「10的負19次方是什麼概念呢？就是兩個脈衝訊號點之間的周期差值，只有在小數點後面第19位才會出現變化。」帥平解釋說，目前國際時間基準是原子時系統，最好的氫原子鐘的穩定度只能達到10的負15次方水準，比脈衝星時鐘的穩定度還要低4個量級。
帥平說：「這就好像把原來的時間尺子刻度加密到1∕10000，刻度更細密了，我們就能量得更精確、看得更細緻。」
可是，導航和時間精準不精準有什麼關係呢？
事實上，無論是最早出現的地文導航，還是大航海時代的天文導航，還是現代的無線電導航，都需要時間。
例如，所處位置的經度測量就得依賴於時間測量。眾所周知，地球每24小時自轉一周，也就是360度，每小時就相當於經度15度。所以，只要知道兩地的時間差，就可以知道兩者之間的經度差了。如果某地的正午12點正好是倫敦的上午10點，那麼就說明此地在倫敦東邊30度的地方。所以，導航的核心就是要解決時間測量問題。
