設計一個合適的路線，把一臺探測器送到如此遙遠的地方，無疑是一個巨大的挑戰。這裡面需要考慮的問題很多，我們姑且以美國帕克太陽探測器飛行規劃為例簡單瞭解。

帕克太陽探測器的任務是對日冕和太陽風進行研究，從而加深人類對於太陽物理的認識，並將獲得的知識擴充套件到對其他恆星的研究中。在任務週期內，它距離太陽最近時僅有大約600萬千米，約為此前距離太陽最近的探測器太陽神2 號的1/7。日冕層的範圍從太陽表面向外延伸超過1000萬千米，因此帕克號也將成為首個進入日冕層進行觀測的探測器。

地球與太陽之間的平均距離為1.5億千米，這個距離被定義為一個天文單位（1 AU）。地球和冥王星之間的距離大約有40AU。因此有人認為，飛向太陽反而比較輕鬆。然而事實絕非如此——帕克號的路線由華人郭豔萍設計，在她看來，所有太陽系的探測任務中，這次旅程最為困難。

地球公轉的速度能夠達到30千米/秒，產生的離心力使地球能夠抵抗太陽巨大的引力，從而安全地待在自己的軌道上。但這樣一來，對任何從地球上發射並飛向太陽的探測器來說，不論有多快的速度，它自身具有的動量仍會使它繞著太陽飛行。相比之下，如果發射一臺前往火星的探測器，只要稍微提高它的軌道速度就可以了。

想要飛向太陽，探測器必須透過減速來降低軌道。搭載帕克號升空的是目前運載能力最強的火箭之一的德爾塔4型重型火箭，但即便如此，它能起到的減速效果也微乎其微，因此必須依靠其他力量來實現為帕克號減速的目標。藉助金星的力量是一個不錯的選擇。

不僅要利用金星的引力效應，還一口氣要用到7次。每一次帕克號飛掠金星，金星的引力都會將它拉向表面，從而不斷地為它減速並改變飛向太陽的軌道，最終使帕克號足夠靠近太陽，完成預定的探測任務。設計師必須精確地計算帕克號的速度、軌道和金星的位置，再綜合考慮，才能在正確的時間和正確的位置完成每一次飛掠。

利用這7次飛掠（圖中標綠色數字的七次），帕克號在任務週期內能夠24次飛掠太陽，有足夠的時間來收集資料。而在最後3次接近太陽的時候，帕克號的最高速度將達到200千米/秒，成為有史以來速度最快的探測器。

確定天體的位置及其變化，需要研究天體投影在天球上的座標的表示方式、座標之間的關係和各種座標修正，這是球面天文學的內容。天體的位置和運動的測定屬於方位天文學的內容，是天體測量學的基礎。內容較多，以後寫篇文章細聊。

　　由於我們觀測天體時均是利用天體發出的光來實現的。而光的傳遞速度相對遙遠的星星而言是相當緩慢的。即我們看到的星星位置與其實際位置存在較大的差異，且這種差異隨星星離我們的距離增加而加大。因此，如果真要發射飛船到特定的天體去考察，則應利用天文觀測資料消除其視位置與真位置的方向差異和距離差異。

　　因此，可以肯定地說：我們看到的星星的位置並不是其真實位置。只有利用相關天文觀測資料，搞清楚星星的真空位置才好規劃飛船的飛行軌跡。

　　關於天文方面的問題，若有興趣可參閱本人的以下文章：

我們眼裡的星星，大都是和我們眼裡太陽一樣的恆星。而距離我們最近的恆星（半人馬座比鄰星），也有4.2光年的距離。大多數恆星都距離我們數百光年乃至於更遙遠的距離。

我們很多人可能對於這樣的距離並沒有什麼概念。我們就拿1972年發射的旅行者1號探測器來說，它的速度在每小時6萬公里左右，目前在距離地球大約210億公里的地方。這個距離如果換算成光年，大約是0.0022197光年。要知道旅行者1號已經飛越了近半個世紀，如果用它去半人馬座比鄰星的話，大約還需要再等9萬年。看來要想以目前的火箭技術去探索遙遠的星際，幾乎是不可能的。這就需要人類另闢蹊徑，探索其他通往遙遠星系的方法。

首先，要做的就是給探測器提供一個持續的加速度，而離子發動機理論上可以做到這一點。這樣可以使得探測器最終獲得一個接近於光速的速度，我們探索遙遠星系成為可能。

再有，就是探測空間內是否存在蟲洞，這種可以進行時空穿梭的宇宙現象。雖然目前這只是一種假想，但這給了我們除提高飛行器速度之外其他的方法。如果空間內真的有這樣的時空門，數百億光年的距離就不需要飛行器去飛行數百億年了。

至於位置是不是真實的位置，自然不是真實的位置。因為光從那裡傳播到我們地球，花了數光年的時間，我們看到的星星也是數年前的星星。而宇宙在不斷的擴張，星體除了繞著自身核心星體轉動之外，還隨著整個星團向外空間膨脹。等到我們到達那裡的話，早已不是先前看到的那個位置了。

提醒幾點：

星星並不是遙遠的。

星星在太空的位置是基本不變的。

看到星星是有一固定時間的。

這一切都因為《相對論》的原則。

題主的夢想已經是星辰大海了，很不錯！在陌生的城市開車或者步行，我們第一時間想到的就是開啟GPS，其原理是因為GPS衛星站得比我們高，看得比我們遠，以上帝視角俯視眾生，當然可以輕鬆指路，我們也就不會迷路啦。

但是要往宇宙深空進發，情況就大大的不同了。

GPS導航衛星一般飛得很高，可是再高也有個限度，要飛往星辰大海，無論哪個星體都比我們發射過的GPS衛星高，這個路子就得堵死。所以，我們得另想辦法，應付沒有導航衛星的日子怎麼過。

那麼往一個遙遠的太空目標前進，什麼最重要呢？方向唄，只要方向沒錯，一直走就行了。歸根結底，我們需要的就是隨時修正我們與目標的角度，走在一條我們認可的道路上，避免走偏而不自知就好。

這個時候，深空導航的第一個殺手鐧就誕生了，名字稍稍有點長——基於甚長基線干涉測量(Very Long Baseline Interferometry，VLBI)的深空導航定位技術δDOR(Delta Differential One-Way Ranging)。我們一般簡稱為δDOR——深空導航技術。

這麼高大上的δDOR是個什麼來頭？我們先來一個知識點——VLBI測量技術。

用相隔兩地的兩架射電望遠鏡接收同一天體的無線電波，等效解析度可以等同於一架口徑相當於兩地之間距離的單口徑射電望遠鏡。舉個例子，兩個相距1公里的望遠鏡，解析度等效於口徑1公里的望遠鏡。

這可是個黑科技，當年劍橋大學的天文學家馬丁·賴爾整出了這個玩意，立馬就收穫諾獎一枚。理論上，只要分佈位置合理，隨便搭幾十個望遠鏡，就等於擁有了地球那麼大直徑的射電望遠鏡了！

不過大家別小看其中的技術含量，分散各地的望遠鏡運作時，必須透過採用原子鐘控制的高穩定度的獨立本振系統，使得兩個或兩個以上的射電望遠鏡天線分別在同一時刻接收同一射電源的訊號，然後進行整合運算，比較資料後才能真正得到結果。捎帶說一句，咱們前段時間黑洞刷屏的照片，也是用這個技術，拍攝了半個月，超級計算機整合繪圖了兩年，才出來這麼一組照片。

原理有了，裝置齊全了，那麼我們就可以開始幹活了。

航天器首先發射一組S頻段、X頻段或者Ka頻段的正弦波或者方波訊號——測音訊號，地球上不同地理位置的觀測站對該側音訊號進行觀測並同步記錄起來。透過計算訊號的延遲，我們可以計算確定航天器相對於觀測站的角度。但這時候的資料誤差太大，無法直接使用，必須消除誤差。δDOR這時候就發揮作用了，我們引入射電天文座標系，以宇宙中若干恆定的射電源作為基準點，這些射電源的位置由國際天文組織經過長期的VLBI觀測得到，角位置精度可達到nrad級。經過資料對比，我們就可以利用該誤差項對航天器的位置進行修正，得到高精度的航天器方位角值。這樣就可以解決問題了。

基於δDOR 系統有個缺陷就是觀測天線必須可見航天器才能進行測量，這就好比一直放風箏，航天器無法擺脫地球的線操縱，進一步深空探測和星際旅行受到極大的限制。這時候，我們需要——天文自主導航。

在太陽系內，利用太陽和行星進行自主導航，由於太陽和行星在任意時刻的位置可根據星曆錶獲得， 而從探測器上觀測到的行星之間的夾角、行星和恆星之間的夾角和行星視線方向等資訊是探測器位置的函式， 透過這些觀測量利用幾何解析的方法或結合軌道動力學濾波即可獲得探測器的位置、速度等導航引數。但缺點是隨著與太陽距離的增加，精度下降明顯。

在太陽系外，或者進入太空的距離足夠遠。我們還得回到基於X射線脈衝星的導航的路子。脈衝星它們的位置座標，猶如恆星星表一樣構成一種高精度慣性參考系；其長期穩定度好於地球上最穩定的銫原子鐘。脈衝星可以提供絕好的空間參考基準和時間基準，是空間飛行器極好的天然導航信標。在空間航天器上，測量脈衝星脈衝到達時間(相位)，並將其作為基本觀測量；假定已知脈衝星位置，透過一定的導航演算法，即可獲得觀測時刻航天器相對基準點的位置座標。

導航的方法其實很多，但受到的限制仍舊比較大，人類的星辰大海之旅，還得多多準備才行。

我是貓先生，感謝閱讀。

〔宇宙定律〕

一 、物質的電磁力{吸引力}{反推力}

物質存在電磁力，同一種物質介質相互吸引，不是同一種物質介質相互推。多的物質會把少的物質推成圓球，因為兩種物質都在推，而且同一種物質任何一點推力都一樣大。推力又稱為反推力反推力是很均勻的力。被推成球型的物質任何一點向外發出推力都一樣大，但兩種物質的反推力不一定是一樣大。又因兩種物質都在使勁推少的物質被迫成圓球。圓球是物質組成的不是空的所以有個球面稱為圓球面。圓球面所受到的反推力越往球中心力線越密承受的推力越多。因圓球面任何一點都承受來自各個方向的力必然有一條力線經過球心垂直於球心，所以從球面到球心越往中心垂直力線越密越多所受到反推力也越大。故而球心所承受的反推力最大。故而越遠離球心所承受的反推力越小越少。

只要中心有物質壓力重力的天體，它的最外層表層必須是球形（圓球），天體的球面如果變成方形……中心不但沒有物質壓力而且重力也不存在。

二、光聚焦 能量聚焦、熱能量聚焦、正負（反）能量聚焦

光與一切物質同在充滿整個物質世界。太陽、恆星、一切星系是光聚焦取得能量，只有光永遠聚焦才能永遠發光發熱。我們看到的會發光發熱的星星、星系、恆星、太陽、行星中心，行星的衛星中心、地球中心、小行星中心、慧星中心、都是光聚焦的中心。 星星、星系、恆星、太陽、行星的外面外層都有一個圓球面可以光聚焦到中心。圓球面是平凸透鏡、凹凸透鏡, 只要形成平凸透鏡、凹凸透鏡就可以光聚焦。

光聚焦……光是用不完的迴圈的。

三、對環流層{上層與下層對環流}

自轉與公轉運動的動力層，宇宙間天體的公轉自轉都是有對環流層推動帶動運動的。同一個星球自轉有對環流層推動自轉……公轉有對環流層帶動運動，自轉與公轉運動是二個環流層，二個對環流層不是在同一個中心上的。沒有大氣層或有大氣層大氣只對流不進行對環流的星球（孤獨行星、流浪行星）、行星、小行星、行星的衛星是一定不會自轉的。

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【真實的宇宙形態結構】

宇宙是時間無限空間無涯物質有限世界。空間存在著一個一個大型的物質世界它們是沒有相連被真空隔離。各個物質世界都遵循同樣的物理規律，我們生活在其中一個大型物質世界裡。

我們的大型物質世界最多最外層的物質緊緊的吸引在一起它的外型是可以任何形態。它把比它少的一切各種各樣不相混合的物質反推成一個一個許許多的大圓球每一個大圓球都有一個圓球面及一箇中心，我們就在其中一個大圓球面裡面。這個大圓球內最多的物質又把比它少的一切各種各樣不相混合的物質反推成一個一個許許多的大圓球每一個圓球都有一個圓球面及一箇中心，其中一個大圓球就是我們的圓球……………………總星系。總星系有一個圓球面及一箇中心。在總星系圓球面內最多的物質又把比它少的一切各種各樣不相混合的物質反推成一個一個許許多的大圓球每一個圓球都有一個圓球面及一箇中心。其中一個大圓球就是我們的圓球銀河系它有一個圓球面及一箇中心。銀河系內最多的物質又把比它少的一切各種各樣不相混合的物質反推成一個一個許許多的圓球每一個圓球都有一個圓球面及一箇中心，其中一個大圓球就是我們的圓球太陽系它有一個圓球面及一箇中心，太陽系內最多的物質又把比它少的一切各種各樣不相混合的物質反推成一個一個許許多的圓球每一個圓球都有一個圓球面及一箇中心，其中一個就是地球系（包括月球），地球是中心它的圓球面在月球之外，地球氣態圓球面內的最多氣態物質又把月球及其他各種各樣不相混合的氣態物質反推成一個一個圓球。

這些大大小小從大到小的圓球剛剛形成光‘就聚焦在它們的中心點上使中心發光發熱，太陽、行星中心、銀河系中心、總星系中心、星系中心、恆星都是有光聚焦才發光發熱的。因光聚焦在中心點上發光發熱就會發生對流 對環流。每一箇中心點上有一組或多組對環流層，接近中心的對環流層可帶動中心轉動自轉，遠離中心的對環流層可推動天體、星系、恆星、物體、物質、行星等等繞中心公轉。月球有氣態層只有區域性的對流沒有對環流所以沒有自轉只有公轉，月球公轉是地球最外面的一組對環流層推動月球繞地球公轉的……其它行星的衛星公轉類同。靠近地殼的對環流層(有對流層與中間層組成交替環流）帶動地球自轉其他行星自轉類同。地球月球在同一個圓球面內被太陽系的對環流層推動繞太陽公轉的其他行星公轉類同。太陽系圓球面內全部行星被銀河系的對環流層推動繞銀河系中心公轉的其他恆星系公轉類同。銀河系圓球面內的恆星系被總星系的對環流層推動繞總星系中心公轉的其他星系仙女系公轉類同。總星系圓球面內的星系被更大的對環流層推動繞更大的中心公轉。就這樣以此類推外面外層到底有多少層次我不敢下決定…… 根據天文文明可能有三十六層。我們是被套在圓球內從最大的圓球一直到最小的圓球……大圓球套比它小的圓球。就這樣圓球中有圓球，我們是被幾十層的圓球套著。