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我国空间引力波探测“天琴计划”关键技术获得重大进展

导读: 当前“天琴计划”多项关键技术已获得重大进展,其中包括惯性传感、激光干涉测量、无拖曳控制、卫星平台等多项重大技术,接下来这些技术将陆续进入在轨验证阶段。

9月27日,在广东省广州召开的香山科学会议第S45次学术讨论会传来了关于“天琴计划”的最新消息。当前“天琴计划”多项关键技术已获得重大进展,其中包括惯性传感、激光干涉测量、无拖曳控制、卫星平台等多项重大技术,接下来这些技术将陆续进入在轨验证阶段。

目前引力波探测主要有4种手段,分别为地面探测、空间探测、脉冲星计时阵列和宇宙微波背景辐射观测。其中,空间引力波探测是研究银河系内的致密双星绕转、宇宙尺度上的中等和大质量黑洞并合、极端质量比旋近系统等不可替代的手段。

从上世纪70年代开始,我国已经开始了对引力波探测的研究,经过数十年的努力,我国在空间引力波探测核心技术方面积累了较好的基础。2014年3月,我国科学家团队正式提出了自主的空间引力波探测计划,并命名为“天琴计划”,并在2014年12月在第一次天琴空间科学任务国际研讨会上提出了“天琴计划”的“0123”四步走实施路线图。

“天琴计划”计划在近地轨道上发射三颗卫星,构成等边三角形卫星编队,通过惯性传感器、激光干涉测距等系列核心技术,“感知”来自宇宙的引力波信号,探索宇宙的秘密。三颗星,形似太空里架起的一把竖琴,可聆听宇宙深处引力波的“声音”,这是我国科学家提出的空间引力波探测“天琴计划”。

“天琴计划”和欧洲LISA计划是目前世界上少数基于成熟设计和方案的空间引力波探测计划,两个计划都在争分夺秒向前推动。两个计划的主要区别在于其设计轨道一个绕地球、一个绕太阳,以及探测波段稍有不同。

天琴计划的顺利实施离不开国际之间的合作,需要汇聚世界各国科学家在对空间引力波探测的各个层面的核心关键技术开展创新研究,突破超高精密测量技术方面的制约瓶颈,实现多信使研究、多波段检测、多手段融合、多领域合作、多学科交叉,从而实现对空间引力波的高精度探测,同时天琴还可以将研究范围拓展到地球物理、太阳物理等其它学科领域。

据了解,“天琴计划”自启动以来,已有俄罗斯、意大利、英国、德国、美国、澳大利亚、法国等国家的大学或研究机构表示了明确的参与意向,并部分开展了相应的合作。

“天琴计划”作为我国自主提出的原创性空间引力波探测方案,为未来解决空间引力波探测领域的重大科学难题贡献了中国智慧和中国方案,体现了中国在推动世界科技创新与发展、优化全球科技资源布局、构建人类命运共同体上的责任担当,具有重要的科学价值和意义。

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