第542章 罗盘偏转(1/1)
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陆沉渊把罗盘偏转的数据带回了深圳。
吴老大的那个老式磁罗盘被他用手机录了全程,从信号峰值到月亮落下海平面,将近四十分钟的视频。沈遥在船上同步记录了接收器的磁场传感器读数,三轴磁力计的数据完整存了下来。两份数据摆在沈瓷的防空洞实验室里,她花了半天时间做交叉比对。
罗盘指针偏转的角度不是固定的。它随着信号强度的变化而摆动,信号越强,偏角越大。峰值时偏角达到十一度左右,信号回落之后偏角也跟着缩小。摆动的周期和信号强度的波动周期完全一致。沈瓷把偏角数据和信号强度数据画在一张图上,两条曲线几乎重合。
“罗盘跟着信号走。”她把图投到屏幕上,“信号强它就偏得多,信号弱它就偏得少。这说明偏转不是永磁体被磁化导致的,是交变磁场在罗盘指针上产生了感生磁矩,指针被拉向感生磁场的方向。信号源的磁场是交变的,指针就跟着左右摆。”
陆沉渊指着屏幕上那条偏角曲线:“偏转的方向呢?有没有规律?”
沈瓷把三轴磁力计的原始数据调出来。磁场强度在X轴和Y轴上的分量随时间周期性变化,变化频率和信号频率一致。把两个分量的矢量合成之后,得到一个旋转的磁场矢量。这个矢量的方向在水平面上缓慢转动,转一圈的周期大概二十四小时。
“磁场矢量在转。”沈瓷说,“方向每小时转十五度左右。二十四小时转一整圈。这个规律太规整了,不可能是自然现象。”
陆沉渊盯着那个旋转的矢量图看了几秒。二十四小时转一圈,每小时十五度。地球自转的角速度也是每小时十五度。他忽然想到一件事,把沈遥之前整理的那份方国星图数据调出来,投在旁边。方国星图上标注了七颗亮星,但在星图边缘还有一些用更小的刻痕标注的暗星,数量大约十几颗,排列在亮星的外围。沈遥之前只关注了亮星,暗星因为刻痕太浅,图像不够清晰,一直没有做完整的坐标提取。
他把星图放大,找到罗盘偏转角度对应的方位。罗盘偏转最大时,指针偏转了十一度。这个角度在星图上对应一个位置,介于两颗暗星之间。他让沈遥把星图上所有暗星的位置逐一量出来,标注方位角,然后和罗盘偏转的方位角做比对。
沈遥量了将近两个小时。星图上的暗星一共十四颗,均匀分布在穹顶边缘的环形区域内,每颗暗星之间的间隔大约二十五点七度,正好把三百六十度等分成十四份。她量完最后一颗暗星的位置时,陆沉渊看了一眼数据,然后对照罗盘偏转的峰值方位。
偏差不到一度。
罗盘偏转最大时的方向,正对着星图上标注的第十四颗暗星。那颗暗星在星图上的位置很特殊,它不和其他暗星等距排列,而是比标准位置偏了大约十一度,像是被人刻意挪动过。方国人把一颗暗星从标准位置上挪开,挪了十一度。而十五年前永发号停在那个海域的时候,罗盘偏转的峰值方向,恰好指着这颗暗星被挪动后的位置。
“这不是通信信号。”陆沉渊说,“是导航信号。”
沈瓷愣了一下,然后表情变了。“导航?”
“那个东西在海底发射交变磁场,磁场矢量每小时转十五度,二十四小时转一圈。如果船上的人知道怎么读这个磁场,他们就能根据磁场矢量的方向判断自己相对信号源的位置。这和现代导航台的工作原理一样,但方国人用的是磁场而不是无线电。那颗被挪了位置的暗星,可能就是信号源在方国星图上的标记点。他们把暗星的位置挪了十一度,是为了告诉后来的人:信号源不在标准位置上,偏了十一度。”
沈瓷快速在电脑上做了个模拟。如果信号源的磁场矢量每小时转十五度,那么一个在附近海域的观察者,通过测量磁场矢量的方向,就能推算自己相对信号源的方位角。精度取决于观察者离信号源的距离和磁场测量的准确度。在几公里的范围内,方位角误差可以控制在两三度以内。对于古代航海来说,这个精度已经足够用了。
“方国人把导航台建在了海底。”沈瓷说,“用一个靠潮汐驱动的装置,发射旋转磁场,让附近的船只可以定位。那座珊瑚礁台地是天然屏障,大型船舶进不去,但小船可以靠在台地外缘,接收信号,确定自己的位置。永发号十五年前停在那片海域,可能就是在用这个导航台校准航向。”
陆沉渊看着屏幕上那两条重合的曲线。罗盘偏转跟着信号走,信号跟着月亮走。方国人把月亮的引力变成了导航的时钟。满月时信号最强,新月时信号最弱。航海的人只要看月相,就能大致判断信号强度的变化规律,从而校正导航误差。
他站起来走到窗前,看着蛇口港区的灯火。远处海面上有货轮的灯光在缓慢移动。现代的导航靠卫星,靠无线电,靠陀螺仪和加速度计。方国人靠潮汐,靠月亮,靠一块在海底运转了上千年的装置。两条技术路线,隔了三千年,在同一个海域里各走各的路。
他转过身来。“明天白天再去一趟。”
沈瓷抬起头看他。“白天?信号峰值在午夜前后,白天信号强度只有峰值的一半不到。你去测什么?”
“测它在白天到底是什么状态。”陆沉渊说,“如果这个东西是导航用的,那它应该二十四小时都能用,白天也能导航。满月时信号最强,但白天月亮在地平线以上,信号是不是也强?还是说它只在夜间才达到可用强度?如果白天不能用,那古代航海的人就只能夜航。如果能用,那白天晚上都能走。这两种情况对应的航海模式完全不一样。”
沈瓷点了点头,在笔记本上记了一笔。“那我跟你一起去。这次带全套磁力梯度仪,把磁场矢量的三维分布测出来。”