拟2030年前后发射引力波探测星组
17.02.2016 13:17
本文来源: 科学技术委员会
记者今天从中国科学院在京举行的“空间引力波探测与研究”媒体见面会上获悉，空间引力波探测已被列入中国科学院制订的空间2050年规划。该项目由中国科学院在2008年发起，由中科院多个研究所及院外高校科研单位共同参与，成立了中国科学院空间引力波探测论证组，以规划我国空间引力波探测在未来数十年内的发展路线图。经过几年的努力，目前已形成了一支以中国科学院科研人员为主，胡文瑞院士、吴岳良院士为首席科学家的“空间太极计划”工作组。中国科学院大学教授乔从丰介绍说，“太极”在传统文化中代表着中国人的宇宙观，双星和双黑洞的融合也有太极之象。以“太极”命名空间引力波计划，寓意探索宇宙的起源和演化。
“空间太极计划”是一个中欧合作的国际合作计划，它有两个方案。方案一是参加欧洲空间局的eLISA双边合作计划，今年秋天将召开第三次双方科学家会议，完成双边合作的可行性报告，然后各自向主管部门呈报，由双方主管部门审批后执行。国际上很希望能有二组空间引力波探测系统同时进行空间探测，彼此验证。方案二是发射一组中国的引力波探测卫星组，与2035年左右发射的eLISA卫星组同时遨游太空，进行低频引力波探测。方案二拟于2033年前后发射，实现我国大型先进科学卫星计划的突破。届时，中国卫星组与eLISA卫星组同时在空间独立进行引力波探测，互相补充和检验测量结果，我国将成为国际上空间引力波研究最重要基地之一。以基础科学研究为牵引，我国在空间科学研究、高端空间技术和科学卫星的整体水平上将会有一个质的飞跃。
经引力波探测和研究工作组多次商议和论证，“空间太极计划”中的引力波探测卫星组将由位于等边三角形顶端三颗卫星组成，用激光干涉方法进行中低频波段(1×10-4(上标)-1.0Hz)引力波的直接探测。卫星采用无拖曵技术，星组中卫星间距300万公里，激光功率约2瓦，望远镜口径约0.5米，加速度噪音为3×10-15ms-2/√Hz。
这一组技术指标总体上优于LISA的要求，而频率范围复盖了LISA的低频(10-4–10-1Hz)和DECIGO的中频(10-2–1Hz)。“空间太极计划”的主要科学目标是观测双黑洞并合和极大质量比天体并合时产生的引力波辐射，以及其它的宇宙引力波辐射过程。
空间引力波探测和研究需要许多先进技术。在空间激光干涉仪方面需要稳频和锁相的大功率激光器和激光干涉系统;需要用无拖曵技术控制的高精度光学平台;需要测量超低重力水平的惯性传感器;需要控制各种噪声以分辨出引力波引起的微小距离(10-12米)的变化;以及需要与实验设备一体化的卫星研制。这些正是引力波国际探测计划要研究解决的关键技术。该项目专家表示，我国目前的技术能力与国际先进水平还有一定的差距，但这种差距可以通过良好的国际合作得到一定的弥补。 【来源】文汇报
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17.02.2016 13:17