阿里、天琴、太極一起助陣探測(cè)
2016年3月公布的我國(guó)“十三五”規(guī)劃綱要中列入了“強(qiáng)化宇宙演化、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、生命起源、腦與認(rèn)知等基礎(chǔ)前沿科學(xué)研究”,從國(guó)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(xué)的重要性。
從1916年愛(ài)因斯坦在廣義相對(duì)論中預(yù)言引力波的存在以來(lái),無(wú)數(shù)科學(xué)家和科研機(jī)構(gòu)前仆后繼地研究和觀測(cè)引力波,通過(guò)各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)法捕捉引力波的蹤跡。去年2月11日,LIGO 實(shí)驗(yàn)組和美國(guó)自然科學(xué)基金委員會(huì)聯(lián)合宣布探測(cè)到來(lái)自于13億年前由兩個(gè)黑洞并合產(chǎn)生的引力波,這是人類(lèi)第一次直接探測(cè)到引力波,掀起了國(guó)際社會(huì)的引力波熱潮。
幾乎同一時(shí)間,國(guó)內(nèi)相關(guān)研究也陸續(xù)走入人們的視線。“阿里計(jì)劃”、“天琴計(jì)劃”、“太極計(jì)劃”,代表著我國(guó)在引力波不同分類(lèi)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(lè)來(lái)比喻這些不同的頻率、他說(shuō),就好像交響樂(lè)中分低音、中音、中高音和高音。針對(duì)不同頻率,科學(xué)家采取了不同的探測(cè)手段,科學(xué)目標(biāo)也不盡相同。
阿里原初引力波探測(cè)的是最低頻的原初引力波。除此之外,由中國(guó)科學(xué)院院士胡文瑞擔(dān)任首席科學(xué)家的“太極計(jì)劃”,由中山大學(xué)牽頭,中山大學(xué)校長(zhǎng)、中科院院士羅俊提出的“天琴計(jì)劃”,都是中頻引力波相關(guān)的研究。
其中,“太極計(jì)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(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),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,以及其他的宇宙引力波輻射過(guò)程。
據(jù)“天琴計(jì)劃”的提出者、中山大學(xué)校長(zhǎng)、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(wàn)公里的軌道高度上,形成一個(gè)正三角形。天琴將以探測(cè)雙白矮星系統(tǒng)的引力波作為階段性目標(biāo)。
據(jù)介紹,2018年發(fā)射的嫦娥四號(hào)中繼衛(wèi)星將會(huì)搭乘新一代激光測(cè)距反射器,進(jìn)行激光測(cè)距實(shí)驗(yàn),這也是為原初引力波的探測(cè)所做的一項(xiàng)舉動(dòng)。