人民网广州2月21日电 中国科研团队对引力波的探测并不落后!今天上午,中山大学举行推进实施“天琴计划”研讨会,提出了我国自主开展空间引力波探测的可行方案。会上,“天琴计划“领衔人”——中山大学校长、中国科学院院士罗俊发布了“天琴计划”实施路线图“0123计划”,该计划将用15—20年的时间发射空间引力波探测卫星。
“天琴”的卫星将针对确定的引力波源进行探测
据罗俊介绍,在国际范围内,对于引力波的探测,目前有LISA或eLISA计划。在国内,我国科学家于2009年10月和2011年8月分别召开第332次和403次香山会议,就引力波探测的相关理论与实验工作进行了深入的讨论,并先后提出ASTROD和ALIA空间引力波探测计划。2015年1月在接棒中大校长之前,罗俊一直在华中科技大学从事物理学研究,其引力实验室也被外国专家称为“世界的引力中心”,并完成了“天琴计划”的一些关键技术的储备。根据计划,天琴将像LISA一样,采用三颗全同的卫星构成一个等边三角形阵列,每颗卫星内部都包含一个或两个极其小心悬浮起来的检验质量。三颗卫星在太空中的分列图类似乐器竖琴,故命名为“天琴计划”。“天琴计划”通过高精度的星间激光干涉测距技术将被用来记录由引力波引起的、不同卫星上检验质量之间的细微距离变化,从而获得有关引力波的信息。罗俊指出,“与LISA或eLISA不同的是,天琴的卫星将在以地球为中心、高度约10万公里的轨道上运行,针对确定的引力波源进行探测。这样的选择能够避免测到引力波信号却无法确定引力波源的问题,而且有望帮助节约大量卫星发射方面成本。”
“天琴计划”将分四阶段实施
罗俊介绍,“天琴计划”是切实根据我国的技术能力实际提出的自主开展空间引力波探测的方案,部分工作已经正在实施,在国际上也算领先。为了稳步实现目标,整个“天琴计划”将以若干技术先导实验项目为依托,采取分步实施的发展方案。“天琴计划”预期执行期为2016-2035年,分四阶段实施:2016-2020年,完成月球/深空卫星激光测距、空间等效原理检验实验和下一代重力卫星实验所需关键技术研发;2021-2025年,完成空间等效原理检验实验和下一代重力卫星实验工程样机,并成功发射下一代重力卫星和空间等效原理实验卫星;2026-2030年,完成空间引力波探测关键技术,完成卫星载荷工程样机;2031-2035年,进行卫星系统整机联调测试、系统组装,发射空间引力波探测卫星。国际上的“LISA计划”也预计于2034年发射卫星升空,两个计划在时间上接近。
中大携手珠海政府将共同推进
“天琴计划”的发展将以在中山大学珠海校区建设天琴计划综合研究设施为重要内容。中山大学将发展空间引力实验关键技术为导向,在引力理论与实验分析、卫星平台与控制、光学测量与遥感、地月系统物理实验四个方面展开系统研究,培育大科研团队。预期通过5年时间的发展,凝聚100人以上的科研队伍,预期建成以后,中山大学将成为我国空间引力科学最重要研究中心。目前珠海市政府已投入约3亿元经费启动“天琴计划”的基础建设,主要用于实验室、观测站等项目的修建。
“天琴”将成为中方牵头的国际合作项目
“通过积极开展空间引力波探测实验,一方面可以帮助我国空间探索技术走向世界前列,另一方面相关技术也可以在国民经济和国家安全方面发挥重要作用。”罗俊指出,“天琴计划”不仅仅是基础研究,“天琴计划”发展起来的关键技术可用于很多领域,如精确测量地球重力场,使人类更加深刻地了解地球、水资源和矿产资源的分布和变化。又如精确测量距离,大到两颗卫星之间的距离,小到一个原子尺度的变化,都可以精确测算出来。
据罗俊介绍,“天琴计划”将成为中方牵头的国际合作项目。目前,国内已经有十多个大学和研究所参与了“天琴”的工作,除了来自中国多所高校、研究机构之外,LISA计划课题组的几位核心成员也表示愿意开展合作,来自德国、意大利、法国的顶尖教授也希望成为合作者或者顾问,俄罗斯莫斯科大学几位教授已经参与进来。据了解,“天琴计划”已经得到广东省的大力支持,目前正在积极向国家申请建立“天琴计划国家重大科技基础设施项目”,争取上升为国家层面的科研计划。
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