中科院啟動「太極二號」雙星計劃 探測空間重力波

撰文:姜庚宇
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據新華社9月19日報道,中國科學院院士、空間重力波探測「太極計劃」首席科學家吳岳良說,中國科學院正在啓動空間重力波探測計劃第二步「太極二號」雙星計劃。

據報道,中國首顆空間重力波探測技術實驗衛星「太極一號」於2019年8月成功發射。吳岳良本月18日在福建福州開幕的2020年中國航天大會上說,「太極一號」第一階段在軌技術驗證結果全面高於設計指標,邁出了中國空間重力波探測奠基性的第一步,其實驗結果驗證了「太極計劃」技術路線的正確性和方案的可行性。

「太極一號」於2019年8月成功發射,第一階段在軌測試任務已順利完成。(新華社)

中科院從2008年開始前瞻論證中國空間重力波探測的可行性,經過多年科學前沿研究,提出了中國空間重力波探測「太極計劃」,確定了「單星、雙星、三星」的「三步走」發展戰略和路線圖。

在廣義相對論裏,重力波是「時空的漣漪」。就如同當投擲石頭到池塘裏時,會在池塘表面產生漣漪,從石頭入水的位置向外傳播。當帶質量物體呈加速度運動時,也會在時空產生漣漪,從帶質量物體位置向外傳播,這「時空的漣漪」就是重力波。

1916年,愛因斯坦基於廣義相對論提出重力波的存在,科學家2015年首次在地面直接觀測到雙黑洞併合產生的重力波。有別於地基探測,在空間可以探測到中低頻段的重力波訊號,能夠發現天體質量更大、距離更遙遠的重力波波源,揭示更為豐富的天體物理過程。但由於重力波信號極其微弱,實施空間重力波探測挑戰巨大。

中國啟動「太極計劃」在太空探測重力波,預期2033年發射三顆衛星。(資料圖片)

「太極計劃」重點瞄準中等質量雙黑洞合併過程,其重力波探測星組是由三顆衛星組成的等邊三角形,在地球繞日軌道發射入軌後繞日運行。吳岳良說,與地基探測相比,在太陽軌道探測重力波可以避開地球重力梯度噪聲的影響,同時還能滿足探測器溫度變化控制在百萬分之一的要求。

(新華社)