中大主導(dǎo)的“天琴計(jì)劃”擬射三顆衛(wèi)星探測(cè)引力波 預(yù)期執(zhí)行期為2016~2035年
中山大學(xué)主導(dǎo)的引力波探測(cè)工程“天琴計(jì)劃”隨著美國(guó)科學(xué)家探測(cè)到引力波受到特別的關(guān)注。“天琴計(jì)劃”參與者、中山大學(xué)天文與空間科學(xué)研究院院長(zhǎng)李淼教授介紹，“天琴計(jì)劃”是我國(guó)自主開(kāi)展空間引力波探測(cè)的可行方案，發(fā)射三顆衛(wèi)星探測(cè)引力波，該計(jì)劃預(yù)期執(zhí)行期為2016~2035年，分四階段實(shí)施。項(xiàng)目還將挖山洞，建觀測(cè)站以及建設(shè)綜合研究大樓。
文/廣州日?qǐng)?bào)記者徐靜
擬投3億啟動(dòng)天琴計(jì)劃
昨天，中山大學(xué)天文與空間科學(xué)研究院院長(zhǎng)李淼教授在個(gè)人微信公眾號(hào)上發(fā)表題為《中山大學(xué)“天琴計(jì)劃”簡(jiǎn)介》，首次系統(tǒng)對(duì)外介紹“天琴計(jì)劃”。
天琴計(jì)劃綜合設(shè)施的第一期工程包括3萬(wàn)平方米的天琴綜合研究大樓、1萬(wàn)平方米的山洞超靜實(shí)驗(yàn)室、位于南山山頂?shù)?000平方米教學(xué)、科研、科普多功能觀測(cè)站。目前珠海市政府已經(jīng)答應(yīng)投入約3億元經(jīng)費(fèi)啟動(dòng)天琴計(jì)劃基礎(chǔ)建設(shè)。
預(yù)期建成以后可以使中山大學(xué)和珠海成為我國(guó)空間引力實(shí)驗(yàn)和其他空間精密測(cè)量物理的最重要研究中心。
天琴計(jì)劃分四階段實(shí)施
天琴計(jì)劃預(yù)期執(zhí)行期為2016-2035年，分四階段實(shí)施：（1）2016-2020年：完成月球/深空衛(wèi)星激光測(cè)距、空間等效原理檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和下一代重力衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)所需關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。主要研發(fā)成果包括：新一代月球激光測(cè)距反射器、月球激光測(cè)距臺(tái)站、高精度加速度計(jì)、無(wú)拖曳控制（包含微推進(jìn)器）、高精度星載激光干涉儀、星間激光測(cè)距技術(shù)等；
（2）2021-2025年：完成空間等效原理檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和下一代重力衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)工程樣機(jī)，并成功發(fā)射下一代重力衛(wèi)星和空間等效原理實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。主要研發(fā)成果包含：超靜衛(wèi)星平臺(tái)、高精度大型激光陀螺儀以及進(jìn)一步提高加速度計(jì)、無(wú)拖曳控制、高精度星載激光干涉儀、星間激光測(cè)距等技術(shù)；
（3）2026-2030年：完成空間引力波探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)，完成衛(wèi)星載荷工程樣機(jī)；
（4）2031-2035年：進(jìn)行衛(wèi)星系統(tǒng)整機(jī)聯(lián)調(diào)測(cè)試、系統(tǒng)組裝，發(fā)射空間引力波探測(cè)衛(wèi)星。
發(fā)射三顆衛(wèi)星獲取引力波信息
李淼介紹，“天琴計(jì)劃”的出發(fā)點(diǎn)是切實(shí)根據(jù)我國(guó)的技術(shù)能力實(shí)際和未來(lái)幾十年的發(fā)展前景，提出我國(guó)自主開(kāi)展空間引力波探測(cè)的可行方案。
在目前討論的初步概念中，天琴將采用三顆全同的衛(wèi)星構(gòu)成一個(gè)等邊三角形陣列，每顆衛(wèi)星內(nèi)部都包含一個(gè)或兩個(gè)極其小心懸浮起來(lái)的檢驗(yàn)質(zhì)量。衛(wèi)星上將安裝推力可以精細(xì)調(diào)節(jié)的微牛級(jí)推進(jìn)器，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，使得檢驗(yàn)質(zhì)量始終保持與周圍的保護(hù)容器互不接觸的狀態(tài)。這樣檢驗(yàn)質(zhì)量將只在引力的作用下運(yùn)動(dòng)，而來(lái)自太陽(yáng)風(fēng)或太陽(yáng)光壓等細(xì)微的非引力擾動(dòng)將被衛(wèi)星外殼屏蔽掉。
高精度的激光干涉測(cè)距技術(shù)將被用來(lái)記錄由引力波引起的、不同衛(wèi)星上檢驗(yàn)質(zhì)量之間的細(xì)微距離變化，從而獲得有關(guān)引力波的信息。
“天琴”的衛(wèi)星將在以地球?yàn)橹行?、高度約10萬(wàn)公里的軌道上運(yùn)行，針對(duì)確定的引力波源進(jìn)行探測(cè)。這樣的選擇能夠避免測(cè)到引力波信號(hào)卻無(wú)法確定引力波源的問(wèn)題。
中科院公布“空間太極計(jì)劃”
據(jù)新華社電 （記者吳晶晶、白國(guó)龍）中國(guó)科學(xué)院16日公布了空間引力波探測(cè)與研究的“空間太極計(jì)劃”。按照這一計(jì)劃，我國(guó)將在2030年前后發(fā)射由位于等邊三角形頂端三顆衛(wèi)星組成的引力波探測(cè)星組，用激光干涉方法進(jìn)行中低頻波段引力波的直接探測(cè)。主要科學(xué)目標(biāo)是觀測(cè)雙黑洞并合和極大質(zhì)量比天體并合時(shí)產(chǎn)生的引力波輻射，以及其他的宇宙引力波輻射過(guò)程。
中科院力學(xué)研究所胡文瑞院士表示，“我國(guó)目前的技術(shù)能力與國(guó)際先進(jìn)水平還有一定的差距，這種差距可以通過(guò)良好的國(guó)際合作得到一定的彌補(bǔ)。”
胡文瑞說(shuō)，“空間太極計(jì)劃”是一個(gè)中歐合作的國(guó)際合作計(jì)劃，目前有兩個(gè)方案：方案一是參加歐洲空間局的eLISA雙邊合作計(jì)劃；方案二是發(fā)射一組中國(guó)的引力波探測(cè)衛(wèi)星組，與2035年左右發(fā)射的eLISA衛(wèi)星組同時(shí)遨游太空，進(jìn)行低頻引力波探測(cè)。
據(jù)介紹，空間引力波探測(cè)被列入中科院制訂的空間2050年規(guī)劃。2008年由中科院發(fā)起，中科院多個(gè)研究所及院外高?？蒲袉挝还餐瑓⑴c。
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