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科技日报记者 陆成宽 成功发射20天以后，我国首颗空间引力波探测技术实验卫星完成第一阶段测试。9月20日，中国科学院召开新闻发布会宣布，这颗卫星被正式命名为“太极一号”。  发布会上，中国科学院副院长相里斌介绍，“太极一号”的成功发射和第一阶段在轨测试任务的顺利完成，迈出了我国空间引力波探测的第一步，为我国在空间引力波探测领域率先取得突破奠定了基础。 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。如果以水面来比喻时空，那么引力波就可以看作是时空的涟漪。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。 2016年2月，美国地面激光干涉引力波天文台（LIGO）公布了于2015年9月14日直接探测到引力波的结果，证实了爱因斯坦关于引力波存在的预言，并开创了一个新的研究方向——引力波天文学。 “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。”中国科学院大学副校长、卫星工程首席科学家吴岳良院士指出。 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。 作为一颗技术验证星，“太极一号”卫星的工程任务是对空间引力波探测太极计划实验所需载荷和卫星的关键技术，包括激光干涉仪、引力参考传感器、无拖曳控制技术、微推进器技术、超稳超静卫星平台等进行在轨功能验证，同时检验卫星各系统间在轨协同工作的性能；对核心探测载荷性能基线及在轨适应性进行确认；并实现无拖曳控制系统的在轨检验和标定，以及加速度模式和位移模式下的无拖曳控制技术。 “太极一号”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，相当于一只蚂蚁推动“太极一号”卫星产生的加速度，微推进器推力分辨率达到亚微牛量级，约为一粒芝麻重量的万分之一。 “太极一号”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。 事实上，中科院从2008年就开始前瞻论证我国空间引力波探测的可行性，经过多年科学前沿研究，提出了我国空间引力波探测“太极计划”，确定了“单星、双星、三星”“三步走”的发展战略和路线图，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，启动了三步走中的第一步。“太极一号”科研团队以实现零到一的突破为己任，全力以赴、攻坚克难、勇于突破、协同创新，在不到一年的时间里完成了卫星的研制任务。 来源：科技日报 文中图片由作者提供 |
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