几年前,美国激光介入引力波天文台(LIGO)的胜势赢得了人类首次需要观测引力波的桂冠。但是这个活动在地球表面再次发生,在需要从宇宙中听到宇宙弦之前还没有建立。今天,后者是沦落为引力波科学界群雄的鹿。
4月17日至18日,香山科学会议审查了中国空间重力波观测及国际合作联盟。科学技术日报记者在会议期间获悉,中国科学家明确提出的空间引力波观测“太极计划”,如预期般急转直下,取得了最重要的进展。“可行性控制多项核心技术”我国科学家从2008年开始探索中国的空间引力波观测计划,经过多年的规划、调查和积累,2016年中科院明确提出了宇宙引力波观测“太极计划”。
该节目的首席科学家、中科院院士吴岳良在接受《科学技术日报》记者采访时拒绝发表评论。吴岳良解释说,“太极计划”由以太阳为中心的3颗卫星组成,构成了圆形正三角形编队。每颗卫星的间隔为300万公里,将使用高精度的星际激光干涉距离测量技术和未加载的宇宙技术来观察和研究空间引力波。
虽然这也是激光介入的基本原理,但是在宇宙环境中观测重力波并不是一件容易的事情。为了实现目标,《太极计划》明确提出了“三阶段”发展路线图。第一阶段有望在2020年逐步形成空间重力波观测技术能力。
第二阶段,预计2023年“太极”核心技术双星检察官的“太极探测仪”将出台。利用第三阶段“太极勘探者”的技术积累,2033年推出了“太极”三星。
中科院院士胡文书是“太极计划”首席科学家,他对《科学技术日报》记者说,要想构建“太极计划”,至少要攻克28项核心技术。“在初步研究过程中,‘太极计划’研究小组通过方案论证、原理实验展示、开发部分系统的原理原型等,在核心技术方面奠定了一定的基础。”吴岳良表示,目前“太极计划”研究小组有可能实现草图正干涉仪、高精度振幅计、高精度角位移脆弱器、低噪音探测器、草图正望远镜等核心技术及制作。因此,密切关注空间引力波空间引力波成为新的目标,是因为与地面观测到的引力波频率不同。
“乐高观测高频引力波,‘太极计划’观测低频引力波,频段集中在0.1毫赫兹到1赫兹。”中科院院士、会议执行主席蔡永根拒绝接受《科学技术日报》记者采访时表示,高频引力波通常由几个或几十个太阳质量黑洞产生,而低频引力波则可由数万、数千万、数千万个太阳质量黑洞和超质量黑洞产生。蔡英根解释说,对低频引力波的观测将有助于解释超质量黑洞的组成、演化和生产,并将对科学家理解宇宙结构产生根本性影响。“乐高的发现可能是序曲,引力波的主要旋律可能在很深的空间。
美国科学委员会曾在一份报告中认为,观测低频引力波将是老上级的根本发现。”胡文利对《科学技术日报》记者表示,在1赫兹左右的频段,宇宙引力波观测有望找到宇宙具体化引力波,听到宇宙出台初期的轻微哭声。
因此,作为意义的根本性,国内、国际范围内空间引力波观测的竞争非常激烈。胡文利解释说,国际上最有名的是欧洲航天局发动、美国航空航天局参与的激光介入空间天线(LISA)计划。目前,预计Lisa将于2034年升空,与“太极计划”的预计发射时间相似。此外,美国的BBO计划和日本的DECIGO计划也引起了人们对观测空间引力波的渴望。
在国内,中山大学团队明确提出了2015年空间低频引力波观测的“千金计划”。该计划也将使用3个卫星观测方案,与“太极计划”不同,卫星环绕地球,卫星间隔约17万公里。
“目前,‘太极计划’和‘千金计划’都是初步研究性计划。国内应整合实力,逐步组成三星队观测的颂歌计划,积极开展适当的国际合作。胡文丽建议。
本文来源:开云下载-www.qdjinrunze.com