2月16日消息，2016年2月11日LIGO（激光干涉引力波觀測(cè)站）實(shí)驗(yàn)組宣布直接觀測(cè)到引力波信號(hào)。這一劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)不僅是對(duì)愛因斯坦廣義相對(duì)論一 次意義非凡的直接驗(yàn)證，也為人類進(jìn)一步探索宇宙的起源、形成和演化提供了一個(gè)全新的觀測(cè)手段。中國科學(xué)院經(jīng)過論證，提出空間太極計(jì)劃，規(guī)劃我國空間引力波 探測(cè)在未來數(shù)十年內(nèi)的發(fā)展路線圖。 x}].lTjD  
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按照空間太極計(jì)劃我國將在2030年前后發(fā)射三顆衛(wèi)星組成的引力波探測(cè)星組，用激光干涉方法進(jìn)行中低頻波段引力波的直接探測(cè)。太極計(jì)劃的主要科學(xué)目標(biāo)是觀測(cè)雙黑洞并合和極大質(zhì)量比天體并合時(shí)產(chǎn)生的引力波輻射，以及其它的宇宙引力波輻射過程。 "PLZZL$+  
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宇宙中引力波來自天體的能量和質(zhì)量變化，不同頻率的引力波對(duì)應(yīng)于不同的天體物理過程。引力波譜的分析表明，地面觀測(cè)的高頻(>10Hz) 引力波主要對(duì)應(yīng)于致密雙星的引力輻射。此次LIGO（激光干涉引力波觀測(cè)站）實(shí)驗(yàn)組宣布直接觀測(cè)到引力波信號(hào)就屬于高頻信號(hào)。上世紀(jì)60年代，人們開始在地面用共振天線探測(cè)引力波，但是由于靈敏度不夠而未獲得肯定的結(jié)果。90年代以來，人們開始用激光干涉方法在地面測(cè)量引力波，臂長分別達(dá)到4公里(美國的LIGO)，3公里(意、法合作的VIRGO)，600米(德、英合作的GEO)，和300米(日本的TAMA300)，其技術(shù)水平比共振天線法的探測(cè)靈敏度提高了四個(gè)數(shù)量級(jí)，使得LIGO實(shí)驗(yàn)組最終能夠直接觀測(cè)到引力波的信號(hào)。 ?:~Y%4;  
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中頻波段的引力波源主要是中等質(zhì)量的致密雙星(黑洞、中子星、白矮星)，以及宇宙大爆炸早期(10-34秒以后)產(chǎn)生的引力波。近些年來基于地面的引力波探測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置，由于受空間距離的限制和地球重力梯度噪聲的影響，無法探測(cè)低于10Hz的中低頻引力波，使其研究目標(biāo)變得較為有限。為此，多國科學(xué)家都在加緊開展空間引力波探測(cè)的研究計(jì)劃，空間激光干涉法測(cè)量中、中低頻引力波將是天文學(xué)和空間宇宙物理最前沿的課題。 g_5:o 3s  
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1993年歐洲空間局(ESA)首先提出激光干涉空間天線(LISA)計(jì)劃，在中低頻波段進(jìn)行空間引力波測(cè)量。1997年美國空間局(NASA)加入，成為歐、美聯(lián)合計(jì)劃。LISA計(jì)劃的引力波源是雙星系、超大質(zhì)量雙黑洞和大質(zhì)量比雙黑洞的并合、普通星系核中大質(zhì)量黑洞捕獲恒星質(zhì)量黑洞、超致密雙星、以及大質(zhì)量天體的爆炸等。2015年底已發(fā)射了LISA的關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證衛(wèi)星LISA-Pathfinder，計(jì)劃于2025年左右發(fā)射(可能延至2030年或以后)由三顆各相距500萬公里，裝有空間激光干涉儀的衛(wèi)星組進(jìn)行空間引力波探測(cè)。最近，美國提出的后“愛因斯坦計(jì)劃”包括兩顆星，其中一顆是“大爆炸觀測(cè)者”，著重于探測(cè)地面和LISA之間的中頻引力波。日本也提出了在相似頻段觀測(cè)引力波的DECIGO計(jì)劃。中頻波段的引力波源主要是中等質(zhì)量的致密雙星(黑洞、中子星、白矮星)，以及宇宙大爆炸早期(10-34秒以后)產(chǎn)生的引力波。 S_ e }>-  
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2008年由中國科學(xué)院發(fā)起，中科院多個(gè)研究所及院外高�？蒲袉挝还餐瑓⑴c，成立了中國科學(xué)院空間引力波探測(cè)論證組，開始規(guī)劃我國空間引力波探測(cè)的，經(jīng)過幾年的努力，目前已形成了空間太極（Taiji）計(jì)劃工作組。按照太極計(jì)劃我國在2030年前后將發(fā)射由位于等邊三角形頂端三顆衛(wèi)星組成的引力波探測(cè)星組，用激光干涉方法進(jìn)行中低頻波段引力波的直接探測(cè)。衛(wèi)星采用無拖曵技術(shù)，星組中衛(wèi)星間距300萬公里，激光功率約2瓦，望遠(yuǎn)鏡口徑約0.5米，加速度噪音為 3 x 10-15ms-2/√Hz。這一組技術(shù)指標(biāo)總體上優(yōu)于LISA的要求，而頻率范圍復(fù)蓋了LISA的低頻和DECIGO的中頻。 _Z@- q  
空間引力波太極計(jì)劃涉及學(xué)科領(lǐng)域和前端技術(shù)廣泛，包括物理學(xué)、天文學(xué)、宇宙學(xué)、天體物理、空間科學(xué)、光學(xué)，以及精密測(cè)量、航天技術(shù)、導(dǎo)航與制導(dǎo)、飛行器與軌道設(shè)計(jì)等，需要發(fā)展空間超遠(yuǎn)距離超高精度激光測(cè)量、超高靈敏度慣性傳感器，以及超高精度衛(wèi)星無拖曳控制等下一代高端空間技術(shù)，這些技術(shù)對(duì)于提升我國空間科學(xué)和深空探測(cè)的技術(shù)水平具有重要意義，對(duì)慣性導(dǎo)航、地球科學(xué)、高精度衛(wèi)星平臺(tái)建設(shè)等應(yīng)用領(lǐng)域也將發(fā)揮積極的作用。 owJPEx