阿里、天琴、太極一起助陣探測
2016年3月公布的我國“十三五”規(guī)劃綱要中列入了“強化宇宙演化、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、生命起源、腦與認知等基礎(chǔ)前沿科學研究”,從國家科技發(fā)展的戰(zhàn)略高度肯定了宇宙演化等基礎(chǔ)前沿科學的重要性。
從1916年愛因斯坦在廣義相對論中預言引力波的存在以來,無數(shù)科學家和科研機構(gòu)前仆后繼地研究和觀測引力波,通過各種科學實驗設(shè)法捕捉引力波的蹤跡。去年2月11日,LIGO 實驗組和美國自然科學基金委員會聯(lián)合宣布探測到來自于13億年前由兩個黑洞并合產(chǎn)生的引力波,這是人類第一次直接探測到引力波,掀起了國際社會的引力波熱潮。
幾乎同一時間,國內(nèi)相關(guān)研究也陸續(xù)走入人們的視線。“阿里計劃”、“天琴計劃”、“太極計劃”,代表著我國在引力波不同分類領(lǐng)域即將做出的努力。
不同天體源產(chǎn)生不同頻段引力波。張新民用宇宙交響樂來比喻這些不同的頻率、他說,就好像交響樂中分低音、中音、中高音和高音。針對不同頻率,科學家采取了不同的探測手段,科學目標也不盡相同。
阿里原初引力波探測的是最低頻的原初引力波。除此之外,由中國科學院院士胡文瑞擔任首席科學家的“太極計劃”,由中山大學牽頭,中山大學校長、中科院院士羅俊提出的“天琴計劃”,都是中頻引力波相關(guān)的研究。
其中,“太極計劃”的設(shè)想之一是在2030年前后發(fā)射三顆衛(wèi)星組成的引力波探測星組,用激光干涉方法進行中低頻波段引力波的直接探測,目標是觀測雙黑洞并合和極大質(zhì)量比天體并合時產(chǎn)生的引力波輻射,以及其他的宇宙引力波輻射過程。
據(jù)“天琴計劃”的提出者、中山大學校長、中科院院士羅俊介紹,天琴的三顆衛(wèi)星將在圍繞地球約10萬公里的軌道高度上,形成一個正三角形。天琴將以探測雙白矮星系統(tǒng)的引力波作為階段性目標。
據(jù)介紹,2018年發(fā)射的嫦娥四號中繼衛(wèi)星將會搭乘新一代激光測距反射器,進行激光測距實驗,這也是為原初引力波的探測所做的一項舉動。