我国首颗空间引力波探测技术试验卫星“太极一号”完成第一阶段在

2019-11-15 15:35:53

中新网9月21日电(记者贾磊,朱民见习记者)据中央广播电视台中国之音新闻频道报道,今天(21日)是中国航空工业110周年。110年前的今天,26岁的年轻人冯如翻开了中国航空史的第一页。那是1909年9月21日,莱特兄弟发明第一架飞机六年后,冯儒成功研制并测试了第一架中国飞机。后来,冯儒在一次飞行事故中不幸遇难。他只有29岁,没有野心。新中国成立以来,我国不仅在航空领域,而且在航天领域都在迎头赶上,取得了一系列举世瞩目的成就。嫦娥奔月,北斗联网,火箭和卫星的飞行...探索广阔的宇宙体现了我们对飞行和太空梦想的不懈追求。

在新中国成立70周年之际,这个纪念日恰逢另一个好消息——中国第一颗空间引力波探测技术测试卫星成功完成了在轨测试的第一阶段。我们的天空梦和空中梦揭开了越来越遥远的星星的神秘面纱。

今年8月31日,中国航天科技火箭技术有限公司研制的快船-1号固体运载火箭成功将微重力技术实验卫星和潇湘-1 07卫星以“一箭双星”的形式送入酒泉卫星发射中心预定轨道。“双星”中的“微重力技术实验卫星”是我国第一颗空间重力波探测技术实验卫星。

现在要谈论的主要角色是这颗卫星。如果把时空和水面相比较,引力波可以被看作时空的波纹。不同频率的引力波反映了宇宙中不同的时期和天体物理过程。爱因斯坦在一个世纪前根据广义相对论预测了引力波的存在。科学家在2015年首次直接观测到地球上两个黑洞合并产生的引力波,这给了人类探索和理解宇宙的新方法。

运行20天后,中国科学院昨日(20日)宣布,中国首颗空间引力波探测技术实验卫星已正式命名为“太极1号”(Tai Chi 1),并成功完成了在轨测试的第一阶段,为未来引力波探测奠定了基础。太极第一阶段的具体表现是什么?它的检测有什么意义?

2016年2月,美国激光干涉引力波天文台宣布,ligo探测器已经在2015年9月14日东部时间5: 51观测到引力波的影响。人类第一次听到来自外太空的问候。它不仅证实了爱因斯坦广义相对论的预测,而且使人类在理解宇宙方面向前迈出了一大步。这一成就几乎毫无疑问地获得了2017年诺贝尔物理学奖。

Ligo探测器是一种地面探测,但是到目前为止,人类还没有探测到太空中的引力波。中国科学院副院长兼首席科学家吴岳亮院士表示,中国科学家坚持尝试探测太空中的引力波,以便看得更丰富、更远。他说:“可以观察到大约一百万公里的空间,我们可以看到很远的地方,有更大引力波源的天体。此外,空间探测到的引力波源最为丰富,观测时间相对较长。不同角度的观察可以确定引力波源的位置。”

然而,引力波信号极其微弱,对空间引力波的探测需要突破目前人类精密测控技术的限制。吴岳亮说:“虽然探测原理与地面相同,但关键技术却大不相同。其中之一是测量皮米的高精度激光测距系统。皮米秤是什么概念?比原子小十分之一。”

“太极一号”的目标是在这个主要的科学和技术前沿验证在轨的可行性和关键技术的实现,例如引力波空间探测所需的超高精度测量。中国科学院副院长向立斌表示,在20天的在轨运行中,“太极1号”运行正常,并发回了一些有价值的数据:“到目前为止,卫星运行正常,在轨测试第一阶段已经成功完成,所有经过验证的关键技术都获得了有价值的数据,满足了设计规范的要求。”

“太极1号”第一阶段在轨测试和数据分析结果表明,激光干涉仪的位移测量精度在100皮米(约一个原子直径)的数量级,重力参考传感器的测量精度在地球重力加速度的100亿分之一的数量级,微推进器的推力分辨率在亚微米牛的数量级。这是什么概念?吴岳亮画了两个比喻:“100皮米的水平相当于一个原子的大小;重力参考传感器的精度已经达到重力加速度的1/100亿,相当于测量一只蚂蚁推动“太极1号”卫星产生的加速度。微型推进器的推力分辨率达到亚微米牛级,相当于每重量份芝麻种子10,000份的推力。”

吴岳亮还表示,“太极1号”在轨试验在中国和世界上取得了许多“第一”:太极1号的成功发射和第一阶段在轨试验任务的成功完成,中国迄今为止最高精度的空间激光干涉测量,中国首次成功的在轨无阻力控制技术试验,以及世界上首次在轨验证微型牛射频离子和双模霍尔电力推进技术。

据了解,自2008年以来,中国科学院一直在论证空间引力波探测在中国未来的可行性。经过多年的科学前沿研究,提出了中国空间引力波探测的“太极计划”,确定了“单星、双星、三星”和“三步走”的发展战略和路线图。2018年8月,在空间科学(二期)战略试点科技项目中设立了实施“太极计划”单星项目的项目,启动了“三步走”的第一步,并在不到一年的时间内完成了卫星开发任务。吴岳亮说:“太极一号的发射是第一步。第二步是对大多数关键技术进行高指标在轨核查。将来,我们需要发射两颗卫星。最后第三步是探测引力波,了解引力宇宙——太极3号预计将于2033年发射。”

向立斌说:“重力波最终在太空被探测到还有很长的路要走。中国科学院将积极推动这项工作,为探索广阔的宇宙和人类文明的进步贡献更多的中国智慧、中国计划和中国力量。”

资料来源:杨光网络

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