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我国首颗空间引力波探测技术实验卫星“太极一号”,顺利完成第一

2019-11-10 12:25:45
[摘要] 作为我国首颗空间引力波探测技术实验卫星,该卫星被正式命名为“太极一号”。双黑洞并合产生的引力波已在2015年首次在地面被直接观测到。由于引力波信号极其微弱,实施空间引力波探测挑战巨大,需要突破目前人类

2019年8月31日上午7时41分,中国科学院空间科学(二期)战略试点科技项目第一颗星微重力技术实验卫星在酒泉卫星发射中心成功发射。解放日报上官新闻从中国科学院获悉,卫星在轨测试正在按计划有序进行。截至目前,卫星处于正常状态,测试结果正常。在轨测试的第一阶段已经成功完成。作为中国第一颗空间引力波探测技术实验卫星,这颗卫星被正式命名为“太极1号”。

引力波是由物质和能量的剧烈运动和变化产生的物质波。爱因斯坦在一个世纪前根据广义相对论预测了引力波的存在。2015年,由两个黑洞合并产生的引力波首次在地面上被直接观测到。引力波为观察宇宙提供了一个全新的重要窗口,它不同于电磁波,成为人类探索和理解宇宙的新方式和手段。

不同频率的引力波反映了宇宙的不同时期和不同的天体物理过程。与地面探测不同,低、中频段的引力波信号可以在太空中探测到,可以找到天体更大、距离更远的引力波源,可以揭示更丰富的天体物理过程。由于引力波信号极其微弱,实现空间引力波探测是一项巨大的挑战,有必要突破目前人类精密测控技术的局限。涉及的核心技术包括高精度超稳定激光干涉仪、重力参考传感器、超高精度无拖曳控制、微牛推进器、超稳定超静态卫星平台等。“太极一号”旨在这一重大科技前沿,验证这些核心技术在轨道上的可行性和实现。

“太极一号”卫星模型图

“太极1号”第一阶段在轨测试和数据分析结果表明,激光干涉仪的位移测量精度在100皮米(约一个原子直径)的数量级,重力参考传感器的测量精度在地球重力加速度的100亿分之一的数量级,微推进器的推力分辨率在亚微米牛的数量级。太极1号实现了我国迄今为止最高精度的空间激光干涉测量,成功进行了我国第一次在轨无阻力控制技术试验,并在世界上首次实现了微牛射频离子和双模霍尔电推进技术的在轨验证。

自2008年以来,中国科学院已经论证了空间引力波探测在中国未来的可行性。经过多年的科学前沿研究,提出了中国空间引力波探测的“太极计划”,确定了“单星、双星、三星”和“三步走”的发展战略和路线图。2018年8月,在空间科学(二期)战略试点科技项目中设立了实施“太极计划”单星项目的项目,启动了三个步骤中的第一步。“太极一号”科研团队以实现从零到一的突破为己任。全力以赴克服困难,大胆突破,共同创新。它在不到一年的时间里完成了卫星的研制。

太极一号的成功发射和在轨测试任务第一阶段的成功完成,为中国空间引力波探测迈出了第一步,为中国在空间引力波探测领域的首次突破奠定了基础。

总编辑:黄海华文字编辑:黄海华图片编辑:曹立元

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