距投入实际应用还有多远?
X射线脉冲星导航近年来得到越来越多的关注。
2004年，欧空局发布了“基于脉冲星时间信息的航天器导航可行性研究”技术报告。2018年1月，美国NASA宣布在国际空间站上搭载的NICER/SEXTANT项目成功进行了首次实时的在轨脉冲星自主导航实验。
中国在脉冲星导航方面，此前也已进行大量理论和实验研究。2016年9月发射的天宫二号空间实验室，携带有“天极”望远镜——伽马暴偏振探测器（POLAR），完成了脉冲星导航的国内首次空间实验。2016年11月发射的脉冲星试验星XPNAV-01也开展了脉冲星探测及相关研究。
此次“慧眼”进行的脉冲星导航实验，进一步验证了高能所提出的X射线脉冲星导航算法——“脉冲轮廓显著性与卫星轨道的关联分析”，该算法的可行性已在POLAR实验上得到初步验证。
在“慧眼”实验中，研究人员对该算法做了进一步改进，并将该导航算法分别应用到“慧眼”卫星上3种望远镜的观测数据，结果显示，均可实现慧眼的自主定位；如果综合利用所有望远镜5天的观测数据，其定位精度可以达到10公里（3倍标准偏差），说明“慧眼”的脉冲星导航实验的精度和NICER/SEXTANT的结果相当。
为了进一步检验该导航算法的可行性与可靠性，研究团队还进行了充分的理论分析，并选取多种类型的脉冲星进行了模拟验证，结果显示该方法对其它导航脉冲星同样适用，为该算法的实际应用奠定了基础。
实验结果发表于学术刊物《天体物理杂志》（增刊），审稿人认为“慧眼卫星开展的在轨演示验证是对脉冲星导航发展的重要贡献”。
郑世界认为，从目前的实验进展，到真正投入实际应用，还有两个关键问题需解决：
首先是X射线探测器的小型化和轻量化。郑世界表示，X射线探测器必须要搭载在空间探测器上才能实现导航服务，而对于空间探测任务来说，每增加一样载荷，每增加一公斤重量，都需要火箭或卫星增加大量的空间和能源。“因此，小型化和轻量化的X射线探测器研制，是未来脉冲星导航大规模应用的关键。”
此外，从理论上，还需脉冲星理论的进一步研究和突破。郑世界介绍，脉冲星给我们提供的脉冲信号的精确度，决定了最终实现的定位误差。目前，在所有脉冲星的时间信号中都存在一些噪声信号，包括长期的“红噪声”和短时间内的“白噪声”，导致目前的定位误差存在亚公里级的理论极限。“只有当我们对脉冲星的研究进一步深入，了解了这些噪声的物理机制，才能够准确预知这些信号，从而进一步地降低定位误差，使得脉冲星导航得到更深入的应用。”
科普
脉冲星导航能用于日常生活吗？
郑世界介绍，脉冲星导航主要是为在宇宙深空中探索的宇宙飞船或探测器提供导航服务的。在地球附近，特别是近地轨道上的飞行器或卫星可以使用GPS、北斗等导航手段进行定位，精度要显著高于脉冲星导航。但在一些特殊情况下，比如导航卫星或地面站出现故障，或被摧毁，无法提供导航服务时，脉冲星导航可以作为一种重要的备份手段，提供紧急状态下的服务。
另外，由于X射线无法穿透地球大气层，因此在地面无法接收到脉冲星的X射线脉冲信号，也就无法直接利用脉冲星实现导航和定位。
脉冲星将是探索宇宙的“灯塔”
1967年，英国剑桥大学卡文迪许实验室研究生约瑟琳·贝尔在检测一台射电望远镜信号时发现了一些奇怪而有规律的脉冲信号，贝尔立即把这个发现报告给她的导师安东尼·休伊什。
他们发现的信号来自距我们约2200光年的遥远星体，甫一发现就引起了人们的兴趣：如此精确的信号极像外星人给我们发的信息，因此这个新发现的星体被命名为“小绿人1号”。在接下来不到半年的时间里，科学家又陆陆续续发现了数个这样的脉冲信号，因而排除了外星人的可能。
1968年2月，贝尔和休伊什联名在英国《自然》杂志上报告发现了新型天体——脉冲星。
脉冲星是中子星的一种，是大质量恒星在寿命的晚期发生“超新星爆发”后留下的致密天体。以均匀的时间间隔辐射脉冲的中子星被称为脉冲星。
脉冲星如同飞轮般高速旋转，在旋转过程中，其磁场形成强烈的电波向外界辐射，对观测者来说，就像周期性的脉冲信号。
脉冲星的特点之一是，其脉冲信号的长期时间稳定度很高，堪比甚至优于地球上的原子钟，可作为宇宙中的时间基准，因此脉冲星也被称作“宇宙灯塔”或星际旅行中“天然的GPS卫星”。
如同地面使用卫星信号进行导航一样，航天器通过观测脉冲星，也可以实现自主导航，即脉冲星导航。其原理可以这样理解：虽然脉冲星发出的两个相邻脉冲的时间间隔（或称为脉冲周期）是恒定的，但如果航天器朝向脉冲星运动，接收到的脉冲间隔会缩短，反之，则会变长，观测得到的脉冲轮廓也随之发生变化；脉冲到达X射线探测器的精确时间则由探测器相对于脉冲星的距离，也就是航天器在空间的位置所决定。因此，通过分析航天器接收到的（不同方向）脉冲星脉冲信号的特性，就可以反推得到航天器在空间的三维位置和速度（或运动轨道）。
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