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“天琴一号”技术试验卫星发射成功 我国引力波探测迈出重要一步

2020-02-12 点击:1374

12月20日11: 22,中国在太原卫星发射中心用长征4B运载火箭成功发射中巴地球资源卫星04A。该任务还搭载了8颗卫星,如“秦天1号”技术测试卫星。新华社图片

12月20日,长征4B运载火箭升空,“秦天1号”技术试验卫星成功飞入太空。

这是我国第一颗由国家为未来引力波空间探测而建立的技术测试卫星。它的成功发射意味着中国酝酿了近20年的空间引力波探测计划朝着实现迈出了重要的一步。在这个历史性的时刻,让我们走近“秦天一号”,揭开“秦天工程”的神秘面纱。

“秦天一号”由国家航天局作为整体项目管理单位,中山大学作为用户单位,中国航天科技集团第五研究院航天东方红卫星有限公司作为整体卫星责任单位管理。测试载荷分别由中山大学、华中科技大学和第五航天研究院开发。

“秦天计划”是由中山大学校长、中国科学院院士罗俊于2014年提出并由中国牵头的国际空间引力波探测计划。大约在2035年,三颗卫星将被部署在离地球约10万公里的轨道上,形成边长约17万公里的等边三角形,并在太空中建立一个观测台来探测引力波。因为三颗卫星的形成看起来像天空中的竖琴,所以它被命名为秦天。

据报道,要探测引力波,必须有两种基本技术可用,即空间惯性参考技术和激光干涉测距技术。前者相当于找到正确的基点,而后者相当于一把尺子。

“秦天计划”将分三次向太空发射六颗卫星,第一次发射一颗高精度空间惯性基准测试卫星,第二次发射两颗激光干涉技术测试卫星。三颗秦天卫星第三次被发射,形成一个探测空间引力波的编队。

中山大学秦天中心副主任叶纪弦教授说,“秦天1号”有三大科学任务:第一,空间惯性传感器在轨验证;第二,微型母牛可变推力微型推进器的在轨验证;第三,非阻力控制技术的在轨验证。此外,“秦天1号”还将对引力波空间探测的高精度激光干涉测量、高精度质心控制和高稳定性温度控制等关键共性技术进行在轨验证。

在爱因斯坦的广义相对论中,引力波是时空波动的具体表现。像大爆炸和黑洞合并这样的天文事件会在空间和时间上产生涟漪,就像石头被扔进水中时产生的涟漪一样。这种波纹将以光速传播。当波浪到达地球时,它会“扭曲”地球的空间和时间。这种扭?羌湮⑷醯模唤瞿阄椅薹ú炀酰胀ǖ目蒲б瞧饕参薹ú饬俊?

中国科学家正在实施的探测空间引力波的“秦天计划”,是基于引力波会引起空间和时间的变化,导致空间两点之间距离的变化的原理。当引力波到达时,它们在一个方向造成压缩,在另一个方向造成拉伸。这种变化是有规律的。引力波的存在可以通过精确测量由引力波观测站的三颗卫星组成的等边三角形之间距离的微小变化来测量。

引力波探测与普通人有关吗?接受采访的科学家说,新的科学发现将会给人类社会带来不可预测的影响。引力波探测可能会推动许多学科的发展,如激光、材料、光学、工程、计算机等。引力波探测的许多技术将对半导体制造、能源、材料、大数据和其他实际领域产生深远的影响。

中国科学院院士叶朝辉表示,作为中国第一颗重力波空间探测技术的国家实验卫星,“秦天1号”不仅适用于空间重力

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