捕捉“宇宙灯塔”的信号

已发现和编目的脉冲星中，有160多颗脉冲星具有良好的X射线信号周期稳定辐射特性，都可以作为导航候选星。（南方周末资料图/图）

中国将于近期发射全球首颗脉冲星导航试验卫星，通过实测脉冲星发射的X射线信号，尝试验证脉冲星导航技术的可行性。脉冲星在原理上比氢原子钟的精准度要高1万倍，是自然界最精准的天文时钟，有“宇宙灯塔”之称，可以为星际飞行的航天器提供高精度自主导航信息服务。

脉冲星是恒星死亡遗骸中的一种。早在一千年前，中国宋朝天文官员就观测并记录了蟹状星云的前身“天关客星”。现代科学兴起后，西方天文学家如同接力赛跑一样对距离地球大约6500光年的蟹状星云及其相关的脉冲星开展了观测及各类理论的修订，对其性质的认识不断加深。

上世纪七十年代起，美国率先提出脉冲星射电信号开展星际导航的概念，并在全世界范围内掀起相关技术发展的热潮。近十年来，中国科学家也在加速推进脉冲星导航基础科学研究和技术开发的脚步。

南方周末得到消息，2016年11月，中国将择机发射全球首颗脉冲星导航试验卫星（XPNAV-1），通过卫星搭载的两台探测器，实测脉冲星发射的X射线信号，尝试验证脉冲星导航技术的可行性。

脉冲星从科学发现到认识，再到尝试利用，人类走过了大约一千年的时间，讲述了一个回味悠长的故事。

从“天关客星”到蟹状星云

公元1054年7月4日（致和元年五月己丑），在历史上看起来是平凡的一天。中国宋朝一名司天监在日常观测时发现了不平凡的现象——大约天亮时分，开封府东南方向“天关”（即金牛座）位置的天空中，出现了一颗极亮的大星，像太白金星一样明亮，在白天都可以看到。

他立刻将这一情况报告给了已经晋升为近臣的老上司杨惟德，希望以杨惟德的威望得到宋仁宗的重视。

随后一年中，已经超过60岁的杨惟德凭借在“观天象”上的专业能力，在他人生的最后几年里坚持不懈地记录了这一现象。他将这颗星称为“客星”。这颗星自那天凌晨4点左右出现在天关星附近以来，持续23天呈现出非常明亮的赤白色。随后32天的亮度大约与“岁星”（即木星）相当，颜色微黄。又经过176天，依然有光亮。直到第643天，最终消失不见，如史书中记载“客星没”。

中国古代天文观测与占卜吉凶紧密相关。当杨惟德把这一“异象”的观测报告提交给宋仁宗时，这位皇帝组织了朝廷百官前来称贺，并在官方承认的历史中详细记载了全部观测结果。杨惟德并不清楚这是人类历史上首次对超新星的详细观测记录，更没料到这份记录会永久载入与占卜关系不大的现代天文学历史。

大约700年后的1731年，英国医生、天文爱好者约翰·贝维斯（John Bevis）用小型望远镜在“天关客星”差不多的位置上，发现了一个云雾状天体。多