你可能还记得,早在今年2月,一个由来自不同国家的1000多名科学家组成的联盟宣布,他们终于发现了第一个有形的引力波存在证据.海浪,最先被爱因斯坦预言的大约一个世纪前,它们基本上是时空结构中的涟漪,是由黑洞等大质量物体的加速度引起的。
对于激光干涉引力波天文台(LIGO)实验室来说,从地球表面的有利位置观测引力波是一项困难的任务,该实验室花费了大约15年的努力和6.2亿美元来完成这项任务。这项工作包括将激光束射入一对2.5英里(4公里)长的隧道中,然后在镜子上反射它们,然后寻找引力波使隧道轻微变形时引起的细微变化。
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这一切都是必要的,因为地球表面充满了噪音,很难发现引力波的信号——在相对安静的太空中研究引力波会容易得多。这就是为什么欧洲航天局(ESA)设想进行部署eLISA,在20世纪30年代中期,将通过激光器互相通信的远叉轨道卫星的星座。这样的观测台可以扫描宇宙,而不仅可以点燃引力,而且测量它们的精确度明显比我们在地上所做的更精确。作为对此目标的一步,2015年12月,ESA推出了Lisa Pathfinder.这是一颗规模更小的卫星,旨在测试和演示他们计划将来在eLISA项目中使用的技术。
周二早上,ESA科学家宣布,未来天文台的一个关键组成部分是丽莎探伤者的关键组成部分 - 4.4英镑(2公斤)高纯度金 - 铂合金的立方体 - 已通过一系列重要的测试。一个文章而且,立方体是迄今为止最接近真实的人造物体自由落体-也就是说,除了重力之外,在空间中自由移动。
这是至关重要的,因为eLISA有一天将依赖于这些无摩擦的立方体,这些立方体以三角形的结构放置在太空中的三颗卫星上,彼此相距约620,000英里(998,000公里)。它的仪器将探测到由引力波引起的立方体间距离的微小变化。但要做到这一点,卫星必须屏蔽其他可能淹没引力波信号的影响。
欧洲航天局项目科学家保罗·麦克纳马拉上周通过Skype电话解释说:“系统中的任何噪音——太阳辐射、热、磁和引力效应产生的压力——都可能干扰引力波。”
为了过滤掉这些效果,Lisa Pathfinder正在测试推进器的保护系统,旨在以补偿这些因素的方式调整航天器。
麦克纳马拉说,LISA Pathfinder包含了一个大大缩小版的eLISA,立方体之间的距离只有几厘米,而不是数十万公里。尽管如此,测试结果让他相信,全尺寸技术也能发挥同样的作用。
“我们唯一缺少的是(它们之间的)激光发出的两瓦光,”他说。“这是我们可以在地面上测试的东西。我们完成的部分只能在太空中进行测试。”
使用干涉测量在太空中精确测量距离并不是一个新概念。麦克纳马拉笔记。他举了美国宇航局的例子格蕾丝该任务于2002年发射,利用微波测量两颗卫星之间距离的变化,这两颗卫星在轨道上相距约137英里。
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