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12月20日电 题：“天琴”将奏何妙音？——“天琴一号”发射乐成背后的我国引力波探测之问 “新华视点”记者郑天虹、肖思思、马晓澄、胡喆 12月20日，跟着长征四号乙运载火箭腾空而起，“天琴一号”技能试验卫星乐成飞向太空。 这是我国首颗由国度立项面向将来引力波空间探测的技能试验卫星，其乐成发射意味着中国酝酿近20年的空间引力波探测打算方案间隔实现迈出了重要一步。在这个汗青性的时刻，不妨让我们走近“天琴一号”，揭开“天琴工程”的神秘面纱。 “天琴一号”要做什么？ “天琴一号”由国度航天局为工程大总体打点单元，中山大学为用户单元，中国航天科技团体五院航天东方红卫星有限公司为卫星总体认真单元，试验载荷别离由中山大学、华中科技大学、航天五院等单元研制。 “天琴打算”是由中山大学校长、中国科学院院士罗俊于2014年提出、以中国为主导的国际空间引力波探测打算：2035年前后，在间隔地球约10万公里的轨道上陈设三颗卫星，组成边长约为17万公里的等边三角形编队，在太空中建成一个探测引力波的天文台。因为三颗卫星构成的编队在天空中形似竖琴，故名天琴。 据先容，要实现引力波的探测，必需具备两大基本技能，即空间惯性基准技能和激光过问干与测距技能；前者相当于找准基点，后者相当于一把尺子。 “天琴打算”将分三次总计发射六颗卫星上天，第一次发射一颗高精度空间惯性基准试验卫星，第二次发射两颗激光过问干与丈量技能试验卫星；第三次发射三颗天琴卫星，构成编队举办空间引力波探测。 罗俊说，此次发射的“天琴一号”，是“天琴打算”拟发射的第一颗试验卫星。“天琴一号”比如是引力波“探头”，它的焦点技能就是空间惯性基准技能，这是空间引力波探测技能体系中的要害技能之一。 那么“天琴一号”上天后将负担奈何的科学任务？ 中山大学天琴中心副主任叶贤基传授说，“天琴一号”身负三大科学任务：一是对空间惯性传感器举办在轨验证，二是对微牛级可变推力的微推力器举办在轨验证，三是对无拖曳节制技能举办在轨验证。另外，“天琴一号”也将对高精度激光过问干与丈量技能、高精度质心节制技能、高不变性温度节制技能等引力波空间探测共性要害技能开展在轨验证。 “这颗卫星是整个‘天琴打算’的首颗技能验证星，离最终实现空间引力波探测方针尚有很长的路要走。”“天琴一号”技能试验卫星总设计师张立华先容，这一次的技能验证，将为将来技能成长提供有代价的参考。 “空间引力波探测带来了极大的技能挑战，许多技能指标高于现有程度数个量级。因此，必需循序渐进、分步实施，通过技能试验卫星验证相关技能，待要害技能取得实质性打破后，再去研制可以或许在空间探测到引力波的卫星系统。”张立华说。 我们为什么要探测引力波？ 在爱因斯坦广义相对论中，引力波是时空颠簸的详细表示。宇宙大爆炸、黑洞并和等天文事件会发生时空荡漾，如同石头被丢进水里发生的波纹，这种颠簸会以光速流传。当颠簸抵达地球时，将“扭曲”地球的时空；这种扭曲极其微弱，不只你我无法感知，普通的科学仪器也无法丈量。 在此之前，人类视察宇宙的手段，不管是红外光照旧紫外光，靠的都是电磁波。而引力波提供了一个全新的视察宇宙的重要窗口。 “想象我们在一个房间内看到光在内部流传，那是一种电磁波。而假如屋子自己形状产生了改变，则是引力波的浸染。”罗俊说。 中国科学家正在举办的空间引力波探测的“天琴打算”，其道理是：由于引力波会造成时空的变革，导致空间中两点之间的间隔产生改变。当引力波达到时，会造成一个偏向压缩，另一个偏向拉伸，这种变革是有纪律的。通过准确丈量引力波天文台三颗卫星构成的等边三角形之间间隔的微小变革，可以丈量引力波是否存在。 引力波探测跟我们普通人有干系吗？受访科学家暗示，新的科学发明，会给人类社会带来难以预估的影响。引力波探测，将大概发动激光、质料、光学、工程、计较机等诸多学科前沿的成长；引力波探测的许多技能将对可能已经对半导体制造、能源、质料、大数据等实用规模发生深远影响。 中国科学院院士叶朝辉暗示，作为我国首颗国度立项的引力波空间探测技能试验卫星，“天琴一号”不只合用于空间引力波探测打算，还将满意其他基本科学空间尝试对航天技能的成长需求。 |
