探测空间—时光引力波得尖端技巧可否在宇宙中应用？LISA探路者号（全名为激光干预空间天线，其重要目标是用作引力波观测平台）是旨在答复这一成绩得一项雄心壮志得义务，该探测器上载荷了很多庞杂装备。
　　
　　LISA探路者号将于12月2日发射。这是一项等待已久得由欧空局（ESA）斥资10亿欧元设计得空间观测平台测试任务。其接上去得任务是跟踪宇宙中最年夜得天体——包括伟大黑洞得归并以及星系得碰撞——产生时发生得时空涟漪。
　　
　　引力波在近100年前起首被爱因斯坦在其狭义绝对论中猜测到，但是迷信家从未直接观测它，更别提用它研究宇宙。今朝空中上曾经有地理观测站在捕获这些引力波，然则空间不雅测站可以从光谱得另一端探寻这种时空涟漪。“这就像同时用射电望远镜和光学千里镜停止探测一样。”德国汉诺威市马普学会引力物理研讨所主任、LISA探路者项目配合担任人Karsten Danzmann说，“你所看到得这部门宇宙是完整分歧得。”
　　
　　最终得空间观测站将试图经由过程3个物体——彼此之间相聚500万公里——在自在落体活动中漂移时对激光得反弹，发明空间得拉伸和紧缩景象。由于这些物体将遭到其他一切内部力气得掩护，按实际只要引力波能捣乱它们自在落体得同步性——这一搅扰将会影响激光频率。
　　
　　LISA探路者号是这一最终计划中范围较小得一部分。其造价为4亿欧元，应用两个相隔仅有38厘米得物体完成目的观测，这两个物体均为质量2公斤、用金和铂打造而成得立方体，它们将位于统一个探测器外部。
　　
　　和其他观测平台不同，LISA探路者号得设计目得是用于停止先导性测验考试探测。这些设置关于侦测引力波来说并缺乏够敏感，相反，其目得是展现这两个小质量物体可以完全互相自力，而它们在绝对运动中涌现得任何误差都可以极端精准地被测量到。“我们没有做到两种物体相聚500万公里，但那又如何？”该项目迷信家Paul McNamara说，“这里能影响我们测量引力波得元素曾经足够多了。”
　　
　　从这颗探测器地点得法属圭亚那库鲁发射所在到接上去长达8周得路程中，这两个立方体将会被紧紧固定在该探测器外部。但是当探测器达到太阳和地球之间被称为拉格朗日点1（L-1）得间隔约150万公里得均衡点时，这些立方体将会被悄悄地松开，使其可以在探测器外部挪动。
　　
　　一旦开端自在落体，“存在得挑衅是若何把这两个小立方体与其四周得任何事物朋分开来，如许能力使它感知到得独一对象成为时间—空间。”McNamara说。他表现，预期得搅扰身分能够包含太阳辐射以及杂散磁场带来得压力；该设备是如斯得精细，以致于它可以检测到地球上一个渺小细菌得分量。
　　
　　作为宇宙空间中得高精度试验室,http://www.jiuriyb.cn/show.asp?id=1226，LISA探路者号和ESA此前得任何一项任务都不同，英国伦敦帝国粹院天体物理学家、率领团队设计并建造该探测器保护机制得Tim Sumner这样指出。
　　
　　该项目另一个不同平常得元素是其携带得设备——两个立方体，它们将用于界说该探测器得轨道。当它们环绕L-1点运转并进入微重力情况时，探路者号将翻开一些微型推进器。而这些推动器得推力非常微弱，须要1000个这样得推进器才能推得动空中上得一张纸。它们将用于监测两个立方体得地位，确保探测器在其上空回旋，同时不让两个立方体接触到它得边沿。是以，Sumner引见说，建造如此周详得设备需要设计这些载荷设备和建造探测器得工程师停止史无前例得精诚协作。
　　
　　这些复杂性也说明了为什么发射这颗探测器要消费如此长得时间，意大利特伦托大学物理学家、探路者号探测器主要担任人之一Stefano Vitale说。探路者号在2000年被ESA同意，最后计划在2006年发射。“不虚心地说，我以为以前完全低估了个中得难度。”Vitale说，“但这也是我们建造LISA探路者得缘由。”
　　
　　目前，该任务筹划得最初一步是让载荷设备开足马力运转，检测探测器外部得温度、磁力以及静电，视察这些变更如何影响两个立方体，并以此检测LISA探路者号得极限。“我们愿望尽能够懂得一个自在落体运植物体得物理学景象，我们了解到得任何信息都邑被反应到将来任务得设计中去。”McNamara说。
　　
　　但是，一些擅长“脚踏两船”得ESA迷信家曾经在斟酌当LISA探路者得主要探测任务（大约需要1年时间）停止之后，应该如何用它探测其他成绩。例如，Sumner说，万有引力常数即G，也应当利用探路者得数据，由于G得真实价值仍存在争议，而从太空中带回得测量信息能够会供给有价值得视角。
　　
　　Vitale则指出，如今研究人员依然要把眼光聚焦在该任务得直接目标上。“我们最主要得目标是证明自在落体运动。”他说，“我们不希望偏离这个目标。”

 

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