——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
據(jù)中央廣播電視總臺(tái)中國之聲《新聞縱橫》報(bào)道,9月21日,是中國航空事業(yè)110周年紀(jì)念日。110年前的今天,一位26歲的年輕人——馮如,揭開了中國航空史第一頁。那是1909年9月21日,也就是萊特兄弟發(fā)明第一架飛機(jī)的6年后,馮如成功研制并試飛了中國人的第一架飛機(jī)。后來,馮如在一次飛行事故中不幸犧牲,年僅29歲,壯志未酬。新中國成立以來,我國奮起直追,不僅是航空,在航天領(lǐng)域也取得了一系列舉世矚目的成就。嫦娥探月、北斗組網(wǎng),火箭飛天、衛(wèi)星遨游……探索浩瀚宇宙,寄托著我們不懈追求的飛行夢(mèng)、航天夢(mèng)。
在新中國成立70周年之際,又適逢這一紀(jì)念日,又有好消息傳來——我國首顆空間引力波探測(cè)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星順利完成第一階段在軌測(cè)試。我們的飛天夢(mèng)、航空夢(mèng),正在揭開越來越多遙遠(yuǎn)星空的神秘面紗。
今年8月31日,由我國航天科工火箭技術(shù)有限公司研發(fā)的快舟一號(hào)甲固體運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心以“一箭雙星”的方式,成功將“微重力技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”與“瀟湘一號(hào)07衛(wèi)星”分別準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道。這“雙星”中的“微重力技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星”,是我國首顆空間引力波探測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。
而現(xiàn)在要說的主角,就是這顆衛(wèi)星。如果以水面來比喻時(shí)空,引力波就可以看作是時(shí)空的漣漪,不同頻率的引力波反映了宇宙的不同時(shí)期和不同的天體物理過程。愛因斯坦在一個(gè)世紀(jì)前基于廣義相對(duì)論預(yù)言了引力波的存在,科學(xué)家于2015年首次在地面直接觀測(cè)到雙黑洞并合產(chǎn)生的引力波,這讓人類多了一種探索和認(rèn)識(shí)宇宙的新手段。
這顆衛(wèi)星運(yùn)行20天后,中國科學(xué)院于昨天(20日)宣布,我國首顆空間引力波探測(cè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星被正式命名為“太極一號(hào)”,已順利完成第一階段在軌測(cè)試任務(wù),為未來引力波探測(cè)奠定了基礎(chǔ)?!疤珮O一號(hào)”第一階段具體表現(xiàn)如何?它的探測(cè)有什么意義?
2016年2月,美國激光干涉引力波天文臺(tái)宣布LIGO探測(cè)器于美國東部時(shí)間2015年9月14日5點(diǎn)51分觀測(cè)到了引力波發(fā)出的撞擊聲,人類第一次聽到了來自外太空的問候。它不僅證實(shí)了愛因斯坦廣義相對(duì)論的預(yù)言,更讓人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)向前邁出一大步。這一成果幾乎毫無懸念地獲得了2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
LIGO探測(cè)器是地基探測(cè),而至今,人類尚未在空間探測(cè)到引力波。中國科學(xué)院大學(xué)副校長、首席科學(xué)家吳岳良院士介紹,中國科學(xué)家在堅(jiān)持嘗試進(jìn)行空間引力波探測(cè),為了看得更豐富、更遠(yuǎn)。他說:“空間可以在百萬公里量級(jí)來進(jìn)行觀測(cè),可以看到更遠(yuǎn)的、天體更大的引力波波源。另外,空間探測(cè)的引力波波源是最豐富的,并且觀測(cè)的時(shí)間比較長,在不同的角度進(jìn)行觀測(cè),可以把引力波波源的位置確定下來。”
然而,引力波信號(hào)極其微弱,在空間實(shí)施引力波探測(cè),需要突破目前人類精密測(cè)量和控制技術(shù)的極限。吳岳良表示:“雖然探測(cè)原理跟地面一樣,但是關(guān)鍵技術(shù)很不一樣。其中一個(gè)就是高精度激光測(cè)距系統(tǒng),要測(cè)量到皮米量級(jí)。皮米量級(jí)什么概念?比原子大小還要小十分之一?!?/p>
“太極一號(hào)”正是瞄準(zhǔn)這一重大科技前沿,對(duì)空間探測(cè)引力波所需的超高精度測(cè)量等關(guān)鍵技術(shù)的可行性和實(shí)現(xiàn)途徑進(jìn)行在軌驗(yàn)證。中國科學(xué)院副院長相里斌表示,在軌運(yùn)行的20天里,“太極一號(hào)”運(yùn)行正常,也發(fā)回了一些寶貴的數(shù)據(jù):“截至目前,衛(wèi)星在軌運(yùn)行正常,第一階段在軌測(cè)試任務(wù)順利完成,各項(xiàng)驗(yàn)證的關(guān)鍵技術(shù)都已經(jīng)獲得寶貴數(shù)據(jù),達(dá)到了設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)的要求?!?/p>
“太極一號(hào)”第一階段在軌測(cè)試和數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明,激光干涉儀位移測(cè)量精度達(dá)到百皮米量級(jí)(約為一個(gè)原子直徑),引力參考傳感器測(cè)量精度達(dá)到地球重力加速度的百億分之一量級(jí),微推進(jìn)器推力分辨率達(dá)到亞微牛量級(jí)。這是什么概念呢?吳岳良打了兩個(gè)形象的比喻:“百皮米級(jí)別相當(dāng)于一個(gè)原子的大小;引力參考傳感器精度達(dá)到了重力加速度的百億分之一,相當(dāng)于能夠測(cè)出來一只螞蟻推著‘太極一號(hào)’衛(wèi)星所產(chǎn)生的加速度;微推進(jìn)器推力分辨率達(dá)到亞微牛量級(jí),相當(dāng)于一顆芝麻的重量分成一萬份,每份重量的這個(gè)推力?!?/p>
吳岳良還表示,“太極一號(hào)”在軌測(cè)試實(shí)現(xiàn)了我國和國際上的多個(gè)“首次”:“‘太極一號(hào)’的成功發(fā)射和第一階段在軌測(cè)試任務(wù)的順利完成,實(shí)現(xiàn)了我國迄今為止最高精度的空間激光干涉測(cè)量,成功進(jìn)行了我國首次在軌無拖曳控制技術(shù)試驗(yàn),并在國際上首次實(shí)現(xiàn)了微牛級(jí)射頻離子和雙?;魻栯娡七M(jìn)技術(shù)的在軌驗(yàn)證?!?/p>
據(jù)了解,中科院從2008年開始前瞻論證我國空間引力波探測(cè)的可行性,經(jīng)過多年科學(xué)前沿研究,提出了我國空間引力波探測(cè)“太極計(jì)劃”,確定了“單星、雙星、三星”“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略和路線圖,并于2018年8月在空間科學(xué)(二期)戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)中立項(xiàng)實(shí)施“太極計(jì)劃”單星工程任務(wù),啟動(dòng)了“三步走”中的第一步,在不到一年的時(shí)間里完成了衛(wèi)星的研制任務(wù)。吳岳良介紹:“現(xiàn)在發(fā)射的‘太極一號(hào)’是第一步,第二步要在絕大部分關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行較高指標(biāo)在軌驗(yàn)證,將來我們需要發(fā)射兩顆衛(wèi)星,最終第三步就是探測(cè)引力波、認(rèn)識(shí)引力宇宙——‘太極三號(hào)’預(yù)計(jì)2033年發(fā)射?!?/p>
相里斌說:“要最終在空間探測(cè)到引力波還任重道遠(yuǎn),中科院將積極推進(jìn)這項(xiàng)工作,為探索浩瀚宇宙、為人類文明進(jìn)步貢獻(xiàn)更多的中國智慧、中國方案和中國力量?!?/p>
© 1996 - 中國科學(xué)院 版權(quán)所有 京ICP備05002857號(hào)-1 京公網(wǎng)安備110402500047號(hào) 網(wǎng)站標(biāo)識(shí)碼bm48000002
地址:北京市西城區(qū)三里河路52號(hào) 郵編:100864
電話: 86 10 68597114(總機(jī)) 86 10 68597289(總值班室)
編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn
© 1996 - 中國科學(xué)院 版權(quán)所有 京ICP備05002857號(hào)-1 京公網(wǎng)安備110402500047號(hào) 網(wǎng)站標(biāo)識(shí)碼bm48000002
地址:北京市西城區(qū)三里河路52號(hào) 郵編:100864
電話: 86 10 68597114(總機(jī)) 86 10 68597289(總值班室)
編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn
© 1996 - 中國科學(xué)院 版權(quán)所有
京ICP備05002857號(hào)-1
京公網(wǎng)安備110402500047號(hào)
網(wǎng)站標(biāo)識(shí)碼bm48000002
地址:北京市西城區(qū)三里河路52號(hào) 郵編:100864
電話:86 10 68597114(總機(jī))
86 10 68597289(總值班室)
編輯部郵箱:casweb@cashq.ac.cn