近日,中科院国家空间科学中心宣布,“太极一号”,我国首颗空间引力波探测技术实验卫星,各项功能、性能指标满足研制总要求,成果超出预期,在轨测试实验取得成功。
太极一号卫星 2019年8月31日,“太极一号”成功发射。中国科学院介绍,历经4个月严格测试和实验,亮点如下:
两种电微推技术:射频离子和霍尔双模,国际首次实现两种无拖曳控制技术:加速度模式和位移模式,我国首次实现部分核心载荷性能实测指标超过设计指标一个量级,我国最高水平报喜
这次测试试验验证了空间引力波探测关键技术路线,这是我国空间引力波探测实验技术验证的重要突破,标志着太极计划“三步走”第一步任务目标已成功实现,“太极一号”将转入拓展实验阶段。
我们的征途是星辰大海 我国空间引力波探测的“太极计划”由中科院提出,确定“单星、双星、三星”的“三步走”路线图。“太极一号”就属于“太极计划”的单星任务。根据“太极计划”,我国预计在2023年后发射“太极二号”卫星,2033年左右发射“太极三号”卫星,探测各种引力波天体,认知引力宇宙。
困难
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。
引力波 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。“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。
拓展
引力波(物理概念)
在物理学中,引力波是指时空弯曲中的涟漪,通过波的形式从辐射源向外传播,这种波以引力辐射的形式传输能量。在1916年,爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。引力波的存在是广义相对论洛伦兹不变性的结果,因为它引入了相互作用的传播速度有限的概念。相比之下,引力波不能够存在于牛顿的经典引力理论当中,因为牛顿的经典理论假设物质的相互作用传播是速度无限的。
引力波 从爱因斯坦在1916年预测出引力波,到2015年LIGO获得直接观测证据,整整跨越了一百年。在这一过程中,中国科学家也在不断寻觅、追求。
早在上世纪70年代,中国科学家就开始了引力波研究,可惜因种种原因停滞了十几年,造成了人才断层。直到2008年,在中科院力学所国家微重力实验室胡文瑞院士的推动下,中科院空间引力波探测工作组成立,引力波的中国研究再启征程。
总结
“太极一号”卫星试验成功,是我国精密测量和控制技术的综合突破。
一张图用于启发 这进一步让我想起了物理中关于“力”的定义:力是物体与物体之间的相互作用。或者说,力是这种相互作用的宏观体现,而力基于场“引力场”,重力场只是其中的一个我们较为熟悉的特例而已,这种相互作用的传递需要时间,中间就有波的存在。
关于引力波,大家有什么想法吗?欢迎大家留言评论。