加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力搶占科技制高點(diǎn),為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)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

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康,率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地,率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù),率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

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【中國(guó)廣播網(wǎng)】我國(guó)首顆空間引力波探測(cè)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星“太極一號(hào)”完成第一階段在軌測(cè)試

2019-09-21 中國(guó)廣播網(wǎng) 朱敏 雷佳
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語(yǔ)音播報(bào)

  據(jù)中央廣播電視總臺(tái)中國(guó)之聲《新聞縱橫》報(bào)道,9月21日,是中國(guó)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(kāi)了中國(guó)航空史第一頁(yè)。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(guó)人的第一架飛機(jī)。后來(lái),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(guó)成立以來(lái),我國(guó)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(guó)成立70周年之際,又適逢這一紀(jì)念日,又有好消息傳來(lái)——我國(guó)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(kāi)越來(lái)越多遙遠(yuǎn)星空的神秘面紗。

  今年8月31日,由我國(guó)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(guó)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(shuō)的主角,就是這顆衛(wèi)星。如果以水面來(lái)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(guò)程。愛(ài)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(guó)科學(xué)院于昨天(20日)宣布,我國(guó)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(lái)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(guó)激光干涉引力波天文臺(tái)宣布LIGO探測(cè)器于美國(guó)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(tīng)到了來(lái)自外太空的問(wèn)候。它不僅證實(shí)了愛(ài)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(wú)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(guó)科學(xué)院大學(xué)副校長(zhǎng)、首席科學(xué)家吳岳良院士介紹,中國(guó)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(shuō):“空間可以在百萬(wàn)公里量級(jí)來(lái)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(zhǎng),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(lái)?!?/p>

  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(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)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(lái)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(wàn)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(guó)和國(guó)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(guó)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(guó)首次在軌無(wú)拖曳控制技術(shù)試驗(yàn),并在國(guó)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(kāi)始前瞻論證我國(guó)空間引力波探測(cè)的可行性,經(jīng)過(guò)多年科學(xué)前沿研究,提出了我國(guó)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(lái)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(shuō):“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(guó)智慧、中國(guó)方案和中國(guó)力量。”

打印 責(zé)任編輯:侯茜

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