“天琴一号”上天,我国始建长达51万公里的“太空引力波天文台”
我国太空探测领域有一个“天琴计划”,真正了解这个计划的恐怕不多,实际上它是一个针对宇宙中的引力波的探测计划。
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说到引力波探测,可能很多朋友都听说过,引力波是指时空弯曲中的“涟漪”,它以波的形式从辐射源向外传播,并能以引力辐射的形式传输能量。爱因斯坦基于广义相对论在1916年就预言了引力波的存在。2015年9月时,美国的激光干涉仪引力波观测站LIGO首次探测到引力波,验证了爱因斯坦广义相对论的正确性,这被认为是人类基础科学研究领域中的重大科研成果,2017年,取得该成果的三位欧美科学家获得了诺贝尔物理学奖。
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我国在引力波方面的研究还相对比较落后,但是我国一些科学家和科研单位也准备执行“天琴”计划,它就是一项引力波探测计划,由罗俊院士提出,但与LIGO不同的是,天琴计划是要建立太空引力波观测站——在太空离地约10万千米的高空轨道放置三颗卫星,它们之间通有激光,当宇宙升空的引力波传过来时,会在不同方向造成空间的拉长或者压缩,体现在激光的波动和距离变化上,就能探测到引力波的存在、来源、强弱等情况了。
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12月20日11时22分,我国实施了一次“一箭9星”发射任务并取得了圆满成功,长征四号乙运载火箭将资源一号04A星、天琴一号技术试验卫星、玉衡号卫星、顺天号卫星、天雁01卫星、天雁02卫星、未来号-1R卫星、巴西1U小卫星和我国赠埃塞俄比亚的微小卫星9颗卫星送入预定轨道。
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而其中的“天琴一号”卫星就是我国“天琴”引力波探测计划首颗技术验证卫星,它将和未来发射的二号和三号卫星在10万公里(km)高的地球轨道上组成臂长17万公里的等边三角形编队,三者构成空间引力波探测“天文台”,这个天文台的三边长度将达51万公里,三根“琴弦”将奏鸣“引力波之音”。
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天琴一号是中山大学罗俊团队主导研制的卫星,该卫星将对高精度空间惯性传感器、无拖曳控制技术、微牛顿量级的推进技术以及激光干涉仪等核心技术开展在轨验证,为后续发射的天琴二号和三号进行技术验证和数据支持。
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专家介绍,天琴设备的空间拉伸距离能够达到皮米(十的负12次方米)级,也就是万亿分之一米,而LIGO设备中空间的拉伸距离只有原子直径的一亿分之一。
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【“天琴一号”上天,我国始建长达51万公里的“太空引力波天文台”】等天琴三星上天,天琴计划完美执行之后,相信我国会在引力波探测研究方面取得领先世界的成就,这类基础科学的研究也会推动相关领域新成果的出现,进一步推动我国乃至全人类的科技发展和社会进步。
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