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立方体由高纯度金铂合金制成，质量约为2千克，搭载于LISA验证任务飞船上。该立方体为探测引力波而设计。 未来空间引力波观测任务的核心部件已经顺利通过了一系列测试，该部件也是迄今为止人类制造出的最趋近理想失重条件的物体。该部件的核心是一个2千克的立方体，由高纯度黄金和铂合金制成。目前，这个部件正在太空运行，除重力之外，几乎不受任何其他力的作用。 激光干涉空间天线（Laser Interferometer Space Antenna, LISA）验证任务是欧洲空间局（European Space Agency, ESA）组织的空间任务，旨在验证一组被放置在宇宙空间中的立方体是否能成功观测到引力波信号，这些来自超大质量黑洞碰撞和其他高能宇宙现象的引力波无法在地球上被观测到。 2016年7月的《物理综述快报》（Physical Review Letters）将刊登关于LISA验证任务和金铂立方体实验的文章。 金铂立方体被安装在LISA验证任务飞船的腔体内，飞船自2016年2月至今一直在第1拉格朗日点附近飞行。在该点，地球和太阳的引力作用于飞船，使得飞船绕太阳运行的周期和地球绕太阳运行的周期相等。 LISA验证任务的目的是为预期在2034年发射的激光干涉仪空间天线引力波空间观测任务（LISA）验证系统性能。LISA任务将3艘飞船布置在环日轨道上形成一个等边三角形，这个三角形的几何中心与地球之间的距离为5千万公里。每艘LISA飞船都带有2个立方体，这些立方体和LISA验证任务携带的立方体一样。LISA验证任务的成功将为LISA观测任务奠定基础。 为了探测引力波，LISA观测飞船上的立方体必须置于保护系统中，避免任何可能的碰撞，因为即使是太阳光的光子撞击造成的光压也会淹没引力波信号。LISA验证任务飞船装备了一组微调发动机以确保立方体不会撞击到容器外壁。立方体周围的电极根据电信号确定立方体和飞船的相对位置，微调发动机组在必要时点火，调整飞船相对于立方体的位置，以确保立方体的运动尽可能不受外力影响。
规划于2034年发射的LISA观测任务中，3艘飞船两两之间的距离大约为1百万公里，飞船之间的实际距离（确切地说，不同飞船上搭载的立方体的实际距离）将用激光进行测量。立方体之间距离的细微变化意味着引力波对时空的扰动。 LISA验证任务飞船还搭载了第2个立方体，2号立方体和1号立方体将模拟LISA观测任务中的2艘飞船中的立方体——当然，1号和2号立方体之间的距离不会有1百万公里，而是只有0.3米。 这么短的距离远远不足以探测引力波，但是可以用来检验LISA观测任务的系统。LISA验证任务证明，在待观测的引力波频率范围内，1号和2号立方体之间相对运动对应的加速度（相当于干扰引力波信号的噪声）只有地表重力加速度的1/1016，该指标可以满足LISA观测任务的要求。 即使采用了如此复杂的系统来保护立方体免受外力干扰，LISA验证任务飞船中的立方体也不可能完全失重。然而，它 已经是人类有史以来制造出的最接近失重状态的物体。 “DeepTech深科技”是由麻省理工科技评论创建的一个新科技内容品牌。更多内容请关注官方微信公众号:mit-tr |
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