中国首颗空间引力波探测技术实验卫星“太极一号”完成在轨功能测试

  • 日期:10-07
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9月20日,北京(记者孙子发)9月20日下午,中国科学院在北京举行新闻发布会,宣布作为中国首颗用于空间重力波探测技术的实验卫星,学院于今年8月底在酒泉卫星发射中心成功发射了微重力技术卫星,正式命名为“太极一号”。 “卫星的在轨测试正在按计划有序进行。到目前为止,“太极一号”卫星处于正常状态,测试结果正常。第一阶段在轨测试任务已成功完成。

中国第一颗空间引力波探测技术实验卫星“太极一号”在发射前已在地面进行了测试。中国科学院/地图供应商

太极一号卫星的成功发射和在轨测试的第一阶段的成功完成,是中国探索太空引力波的第一步,为该卫星的首次突破奠定了基础。空间引力波探测领域

“太极一号”卫星第一阶段在轨测试和数据分析结果表明,激光干涉仪位移测量精度达到百皮米量级(约为一个原子直径),引力参考传感器测量精度达到地球重力加速度的百亿分之一量级,微推进器推力分辨率达到亚微牛量级。“太极一号”实现了中国迄今为止最高精度的空间激光干涉测量,成功进行了中国首次在轨无拖曳控制技术试验,并在国际上首次实现了微牛级射频离子和双模霍尔电推进技术的在轨验证。

科学家介绍说,引力波是物质和能量的剧烈运动和变化所产生的一种物质波。爱因斯坦一个世纪前基于广义相对论预言了引力波的存在。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。引力波提供了有别于电磁波的一个全新的观测宇宙的重要窗口,成为人类探索和认识宇宙的新的途径和手段。

不同频率引力波反映了宇宙的不同时期和不同的天体物理过程。有别于地基探测,在空间能够探测到中低频段的引力波信号,能够发现天体质量更大、距离更遥远的引力波波源,揭示更为丰富的天体物理过程。由于引力波信号极其微弱,实施空间引力波探测挑战巨大,需要突破目前人类精密测量和控制技术的极限。所涉及的核心技术包括高精度超稳激光干涉仪、引力参考传感器、超高精度无拖曳控制、微牛级推进器、超稳超静卫星平台等。中国首颗空间引力波探测技术实验卫星“太极一号”正是瞄准这一重大科技前沿,对这些核心技术的可行性和实现途径进行在轨验证。

据了解,中科院从2008年就开始前瞻论证中国空间引力波探测的可行性,经过多年科学前沿研究,提出了中国空间引力波探测“太极计划”,确定“单星、双星、三星”的“三步走”发展战略和路线图,并于2018年8月在空间科学(二期)战略性先导科技专项中立项实施“太极计划”单星工程任务,“三步走”的第一步正式启动实施。“太极一号”科研团队在不到一年时间里完成卫星研制,2019年8月底成功发射。(完)