歐洲空間局打造的LISA“探路者”引力波探測器是今年宇宙學(xué)研究領(lǐng)域的一個重要事件，歐洲科學(xué)家試圖再次對引力波發(fā)起挑戰(zhàn)。根據(jù)愛因斯坦的廣義相對論，大質(zhì)量天體的合并、碰撞等事件可以形成強大的引力波，如同時空中的漣漪。
引力波的形成過程雖然涉及到黑洞、超新星等天體事件，但傳遞到地球時卻變得非常微弱，需要更加精密的儀器才能探測到引力波。LISA“探路者”探測器就是這么一個尋找引力波的新利器，目前探測器已經(jīng)在位于英國的空客防務(wù)和航天分部完成了模塊設(shè)計與制造，之后前往德國進行最后的系統(tǒng)集成與測試。預(yù)計在九月份運抵法屬圭亞那發(fā)射場進入發(fā)射程序。
空中客車公司位于英國赫特福德郡的技術(shù)人員Andy Stroomer認為我們正在執(zhí)行一個龐大的引力波探測計劃，這是很特別的東西，未來幾年我們可能有所收獲。歐洲目前也在執(zhí)行火星登陸計劃，并建設(shè)一個全新的工廠來容納火星車的制造，2019年送往火星表面。英國赫特福德郡斯蒂夫尼奇的工廠主要制造探測器主體和推進裝置，幫助探測器順利進入軌道。
目前LISA“探路者”探測器的重要科學(xué)儀器都沒有安裝，未來幾周內(nèi)將會陸續(xù)到位。探測器內(nèi)最重要的核心結(jié)構(gòu)為一套超精密的測量系統(tǒng)，由兩個金鉑塊構(gòu)成，升空后兩塊金鉑將分離，處于自由漂浮狀態(tài)。然后通過激光跟蹤它們的相對運動來探測引力波。該系統(tǒng)也是目前人類制造的最精密系統(tǒng)之一。
由于金鉑塊處于很小的封閉空間內(nèi)，因此科學(xué)家要精確控制空間內(nèi)的溫度和磁場影響，要做到這一點就需要排除任何一個可能的干擾項，畢竟該實驗的設(shè)計就是精確測量金鉑塊的移動，范圍只有幾個皮米。LISA“探路者”探測器項目主管塞薩爾·加西亞認為探測器可能是有史以來建造的最精密衛(wèi)星，我們相信最終測量引力波的目標(biāo)能夠?qū)崿F(xiàn)。
當(dāng)然LISA“探路者”探測器并不是一個孤立的系統(tǒng)，其原理涉及邁克爾遜干涉儀，科學(xué)家計劃通過三個探測器組成一個等邊三角形，每個探測器距離數(shù)百萬公里，這樣干涉臂的長度就遠遠超過地面上的引力波探測裝置。從中可以看出，LISA“探路者”探測器的測量精度也是非常高的，有望探測到遙遠宇宙?zhèn)鬟f至地球的引力波。
目前幾個發(fā)達國家和地區(qū)都在推進引力波的探測，比較前沿的如日本、美國以及歐洲，建造了數(shù)個大型引力波干涉測量基站。加州理工與麻省理工聯(lián)合開發(fā)的LIGO引力波探測項目是目前最前沿的引力波項目之一，兩個探測器距離數(shù)公里，測量臂為L型，但到目前為止仍然沒有探測到引力波。LISA探測器擁有百萬公里的測量臂，因此也是最有希望探測到引力波的裝置。
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