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1 # 火車王王王
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2 # 癲濟哥
謝邀。這個問題早已解決。天文學家早些時候提出用恆星作為參照。以前由於天文望遠鏡工藝以及我們處的銀河位置所限。以為恆星是不動的。現在,宇宙旅行導航,用中子星,其實中子星還是運動的,只是宇宙太大,我們目前飛船的速度太慢,相對移動的速度在宇宙尺度中可以忽略不計。所以看起來恆星,中子星一直在哪個方向。
在太空中,確實沒有上下左右、東南西北之分。所以你想飛向那個星系或恆星系,以恆星或中子星為參照,飛過去就行了。中子星很穩定,兩極還有兩條長長的噴發尾巴。所以是理想的宇宙旅行導航器。而恆星有的會坍塌,有的會變成黑洞,有的會爆炸,所以現在改為中子星作為導航。
舉個例子
現在星系A有10個球狀星團,其中:
1,每個球狀星團都有各自的光度、恆星數量、平均年齡、移動方向等特徵,可以認為每個球狀星團的這些特徵在星系A內都是獨一無二的;
2,每個球狀星團的位置當然也是獨一無二的;
這就好比,你們班50個人,每個人都有各自的姓名、性別、年齡、身高、體重、民族等特徵,以及各自的課桌位置,這組資料即使在全世界70億人裡都找不到第二組完全一樣的。也就是說,你拿到了這組資料,在全世界70億人裡進行全域性匹配,肯定可以確定這是你們班的資料。
那麼現在觀察到了這些球狀星團有如下特徵:
星團1(代號s1,下同)距離s2的距離為1000光年;
s3距離s1為500光年,距離s2為700光年;
ok,至此我們就可以確定s1、s2、s3的相對位置,也就是它們所在的平面內由它們組成的三角形的形狀;
繼續:
s4距離s1、s2、s3分別為800光年、900光年、1200光年
學過高中幾何就可以知道,4個不共面的點可以確定1個球面。
對於地球2維表面,理論上3顆gps衛星就可以確定你的位置,為了減小誤差,衛星數量越多越好;
在3維宇宙空間中,理論上4個球狀星團就可以確定你的位置,為了減小誤差,球狀星團越多越好
那麼隨著你測到了s5、s6、s7想對自己的距離、方向,你就知道你在這7個球狀星團所組成的區域中的哪個位置。假設以s1為座標[0,0,0],是完全可以確定你的座標[x,y,z]的【雖然單位可能是光年
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然而這還不夠,因為:球狀星團本身的體積比較大,它們之間的距離也比較遠,根據它們確定出來的位置,誤差範圍可能會有數十甚至上百光年。於是,就需要進一步確定更精確的座標。那麼比球狀星團體積小,距離近的,當然就是恆星了。
在一個星系中,任選50顆恆星,它們的各自的光度、溫度、年齡、相對位置所組成的一組資料,都可以說是獨一無二的,換句話說,再選任意50顆,只要有一顆不屬於前面這50顆,那麼資料就會發生變化。
所以,只要事先做好星系A中全部恆星的這些資料,那麼在需要定位時,從周圍的恆星中任選n顆(n最好>=一個數值,這個數值由星系A的具體情況而定),在資料庫中檢索符合這n顆恆星的資料,必然可以把當前的座標確定到誤差1萬天文單位左右的範圍,1萬天文單位是1.5萬億公里,也就是0.15光年左右,對於天文尺度,這個距離算是很小了
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所以,總共需要做的事就是:
事先準備:
1,星系A內所有球狀星團,或其他壽命長、觀測明顯、易於定位的天體,如脈衝雙星系統,將它們的特徵、相對星系中心的方位統計入資料庫;
2,把星系A分成n個部分,並將每個部分內的壽命長(剩餘年齡數億年以上)、穩定、易於觀測的恆星(一般都是太陽這樣的黃矮星)的特徵、方位計入該部分內的資料庫;
定位時:
1,選擇自己周圍能被看到的球狀星團,測算特徵、相對方位等資料;
2,用這些資料檢索資料庫,確定自己所在的分割槽;
3,選擇自己周圍易於觀測的多顆恆星,測算資料;
4,在所在的分割槽資料庫內檢索特徵,確定更精確的位置;
5,如果找不到球狀星團,那就多選取一些恆星進行全域性匹配