今年，中国、阿联酋和美国NASA的火星探测器，几乎同时进入火星轨道！这也掀开了，人类在宇宙探索航行的新篇章。不难想象，随着太空飞行技术的日益提升，人类对于太空资源开发利用，有更深的认知。
关于茫茫宇宙的一次新航海时代，已徐徐为我们展开了！可关乎星际间旅行，我们也急迫地解决的一件事情就是：如何在，茫茫宇宙中，为我们的航天器导航。
正如，16~17世纪时，哥伦布为代表的航海家们，从不怕旅途的遥远，但最怕在茫茫海路上迷失坐标、失去方向，不知道自己究竟到达了哪里？所以，对于任何一个身在旅途中的旅行者来说，准确知道自己所在的位置，并找到回家的方向与路线，这是一切的希望所在。
这个道理，同样适用于我们如今的宇宙之中的航行。虽然，我们人类目前还只能在月地之间穿梭航行，但事实上，我们发发射的航天器，比如，旅行者1号(2012年)、旅行者2号(2018年)，它们越过了太阳系的太阳风顶层，试图突破我们太阳系的束缚，真正地进入遥远的星际空间。
很显然，更广阔的视野，对它们来说，仅仅是时间问题。这次对于它们来说，是一次不归路，但对于其他航天器呢？或许，我们并不一定需要要求它们都最终返回地球或者我们的太阳系，但最起码的一点，人类还是希望收到它们信息的时候，能在我们的星图上，精准标出它们所在的位置。这一点，对于我们来说，同样很有意义。特别是它们离地球、离我们太阳，越来越远时，光来回的通讯，可能都会折腾上几十个小时。
所以，尽快开发出，能应用于宇宙中的导航系统，如今就变得很重要了！甚至，在我们未来的宇航器上、星舰上，我们甚至不需要与地球通信，直接通过通用版本的星际地图，识别自己的位置，并按预定的轨迹，不断修正调整自己的角度方向与速度，飞抵我们的目的地。
而人类的第一套宇宙中的导航坐标系统，如今由天文学家——科林·贝勒·琼斯(Coryn a.l. Bailer-Jones)，第一次提出！他利用人类所测定发现的恒星，在宇宙中不同位置远近距离，再结合恒星的位置和不断移动的光线信息，尝试论证开发这套导航系统的可行性。
德国人琼斯教授，很显然，不是第一个想用这样的方式，给我们的宇航飞行器定位。比如，美国的NASA，就一直在研究恒星中的特定个体——脉冲星，利用这种进入恒星寿命末期的天体，其自身会很有规律地发出脉动信号，这种特定的信号作为太空的GPS，形成定位导航系统。
不过，这样的办法，也有其巨大的缺陷，比如，星际物质信号的失真，若遭受不同天体影响时，或许航天器在更远距离时，所收到的信号会不会失真，这些都会导致导航系统的精准度和效用。
所以，德国人，在马克斯·普朗克天文研究所工作的琼斯教授，就不指望着一颗两颗的恒星了，他更大胆地想用整整一套恒星目录。然后，根据从航天器的角度，去看这些恒星的位置变化的方式，再计算出航天器在六个维度(包括了：三个空间维度和三个速度维度)，然后核算出自己的具体坐标，对比地球所在的位置，从而最终达到较高精度。
对于自己定义的这套恒星目录，德国人考虑很周密：我会让航天器，从离开太阳时开始，就会依据视差、像差和多普勒效应，测算自己所观测到的不同恒星的位置和速度，与地球的对应的目录恒星信息，相比较，计算其变化值。
接着，还会通过测量成对恒星之间的角距离，也将其与地球的目录，相比较，最终通过迭代修正，计算机繁杂的计算，最终推断航天器的坐标。
通俗点理解，不同于地球上，我们定位的GPS，基本都是一个固定值，而在宇宙中，几乎万物都在变化，甚至包括了宇宙空间和时间，所以这个坐标参照物，也是一个动态的过程。
其中，涉及了几个常见的测量概念：
第一，视差和像差，这是由于我们地球的运动，以致引起的恒星位置的明显变化。同样，对于航天器本身也一样如此，所以，这个视差和像差，就必然要进行合理修正！
第二，多普勒效应，是指宇宙中最常见的测距方法。会根据恒星发出的光波波长的变化，特别是这种变化，会受恒星与运动观测者更近、或更远时，会发生波长变化的特性，从而记录探知自己坐标的变化状态。
第三，两个天体的相对位置，比如我们的地球，还有远离地球的航天器，它们会分别看到处于不同位置的恒星排列.......
当然，这些科学原理，还有具体的困难细节，并非一两句话就能完全表达清楚，但不管再难、精准度是否还是有一定偏差。人们都已经开始执行编制第一套三维的银河系地图，通过这个地图各主要恒星位置的描绘，天文学家们，或许会给人们提供一份迄今为止最精确的银河系地图。
当然，这套系统要精确使用，当然是要有一套精密的算法。而贝勒-琼斯教授，则已经开始尝试利用模拟星表，测试了他的系统。第一套数据，他利用了1997年编制的依巴谷星表，以它附近的恒星，作为参照物，模拟测试了相对宇宙飞船的速度。
当然，计算机的模拟计算，虽没有直接在宇宙航行的卫星计算那样精确，但这并不影响他们判断这个方法的通用性。他们的目标，很明确，就是测试导航系统是否能够工作。
这次测试中，编入系统中的恒星标的物，有20颗恒星，用以计算和锁定宇宙航天器的位置和速度，如今的测算精度，大约在3个天文单位左右，以及航天器2公里/秒以内的移动速度时。
他们认为，这种系统的精确度，应该是与恒星数目，成平方根成反比。换言之，录入系统中的恒星数量越多，精确度会越高，比如录入系统有100颗恒星时，他们的精准度可到达1.3个天文单位和0.7公里/秒。
当然，这套系统还是在理论设计和模拟阶段，还未正式实际应用！从某些细节上考虑，比如，该系统没有考虑恒星细微变化值，还有仪器的所能承载的计算能力。特别是在未来，若他们还能结合NASA最新研究的脉冲星导航同时使用，这样的话，这两个系统还能相互取长补短，尽量减少彼此的缺陷。
很显然，距离未来的宇宙航海时代，我们已经不远矣！