LISA 探路者任务终结迈出太空引力波探测第一步

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2018-07-0400:00:35
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LISA 探路者任务终结迈出太空引力波探测第一步,7月18日,LISA探路者收到了其太空中的最后一条指令,结束了自2015年发射以来的使命,作为“引力波太空探测”项目的“先遣者”,LISA探路者完成了任务,受此利好影响,欧空局已经将该计划提升为第三次大型空间任务。

7月18日,LISA探路者收到了其太空中的最后一条指令,结束了自2015年发射以来的使命 作为“引力波太空探测”项目的“先遣者”,LISA探路者完成了任务 受此利好影响,欧空局已经将该计划提升为第三次大型空间任务格林威治标准时间2017年7月18日18时,LISA 探路者航天器接收到了其任务的最后一条指令,即关闭系统并停止所有无线电传输。它是欧洲空间局为探测空间引力波而发射的小型卫星,其高3.1米、横截面直径2.4米、重约1.9吨,由欧洲航空防务与航天公司生产,造价超过4亿欧元。LISA 探路者任务终结迈出太空引力波探测第一步 空间探测器 第1张-泥人传说2015年12月3日,LISA探路者在法国圭亚那航天中心随一枚“织女星”运载火箭发射升空。LISA升空约1小时45分钟后与火箭分离,进入椭圆形临时轨道,其后用十天左右时间将轨道高度提升至4.5万公里,再经过为期6周的太空旅行,抵达位于太阳和地球连线延长线上的“拉格朗日点”,距离地球表面150万公里。1916年,爱因斯坦发表的广义相对论从理论上预言了引力波的存在,认为其产生于大质量天体加速、碰撞或者黑洞合并等天体事件。因此,引力波被比喻为宇宙的“时空涟漪”,就像把石头丢进水里产生的波纹一样。直到2016年之前,科学家们始终未能在地面观测到引力波并证实它的存在。 LISA探路者不仅肩负着探测引力波的重任,还要测试在空间中建设一个引力波天文台所必需的技术。LISA项目的历程可谓一波三折,其最早由NASA启动,在最初的设想中计划发射3个探测器,使其两两之间形成相距500万千米的干涉臂,构成3个空间激光干涉仪来探测引力波的信号。但是500万千米的距离太过遥远,对机器的探测精度和稳定性要求极高,导致研发进行到一半,由于技术难度超出预期,只能一再拖延发射期。LISA 探路者任务终结迈出太空引力波探测第一步 空间探测器 第2张-泥人传说2007年,NASA将LISA项目的3个探测器被削减为1个,之后是否再发射要视这1个的运行情况而定,但是随之而来的金融危机使得项目资金被砍,NASA只好将LISA转让给欧洲空间局。接手的欧空局也没有能力在短期内实施完整的LISA项目,同NASA一样,欧空局也选择先发射一个探测器,即LISA探路者的由来,并计划在2034年启动完整的LISA项目。从2015年12月发射以来,虽然没有检测到引力波,但LISA探路者已经用16个月的时间证明了利用现有技术建设大型太空引力波天文台是可行的,其内部带有两个质量为2公斤的金铂合金立方体并在太空中释放。科研人员利用探测器上的激光干涉仪,以极高精度测量了两个金属块的相对距离,结果两者几乎保持静止,这表明欧空局已具备能确保航天器内的两个质量块不受除引力外的其他力影响而保持自由悬浮状态的能力,即掌握了建设大型引力波天文台的关键技术。而人类首次探测到引力波却是在地面上,2016年2月,由麻省理工学院、加州理工学院以及美国国家科学基金会联合建设“激光干涉引力波天文台”(LIGO),探测到了13亿光年之外的两颗黑洞在合并的最后阶段产生的引力波。LISA 探路者任务终结迈出太空引力波探测第一步 空间探测器 第3张-泥人传说今年6月,欧空局下属科学项目委员会一致决定,将探测引力波的LISA项目正式确定为欧空局第三次大型空间任务(L3),据悉,NASA也有意出资10亿欧元重回LISA项目。虽然LIGO在引力波探测上取得领先,但LISA也迈出了引力波太空探测的第一步,谁是第一个发现者并不重要。重要的是使引力波不再神秘,并带动激光、材料和计算机等诸多学科的发展。

European Space Agency

欧洲空间局

欧空局于1964年在法国成立,是欧洲数国跨国组织的航空航天研究发展机构,核心注资国为法国。现任局长为Johann-Dietrich Wörner。

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