北京新闻快讯，今日中午，长征乙运载火箭成功升空，携带着我国“天琴”引力波探测计划的首颗技术验证卫星——“天琴一号”技术试验卫星，开始了空间引力波探测技术的崭新探索之旅。
自中山大学校长、中国科学院院士罗俊于2014年提出“天琴计划”以来，这一由中国主导的国际空间引力波探测计划备受瞩目。“天琴一号”技术试验卫星作为该计划的先锋，由航天科技集团五院航天东方红卫星有限公司负责研制，是第98颗成功发射的卫星。这颗卫星肩负着多重使命，旨在验证无拖曳控制技术、惯性传感器技术、高精度激光干涉测量技术以及微牛级连续可变微推进技术，是空间引力波探测的探路者。
引力波探测已成为科学研究的热点领域。1916年，爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。引力波是时空弯曲中的涟漪，它的探测对于理解宇宙的起源、发展、演变具有深远意义。尽管美国的LIGO地面应力波探测装置已经直接探测到了引力波，但空间引力波探测仍具有独特价值。由于地面探测受限于激光干涉测量臂长，只能探测到高频引力波。为了探测更宽域的低频引力波，科学家们将目光投向了太空，形成了长达数万公里到数百万公里的干涉臂长。
“天琴一号”技术试验卫星的总设计师张立华介绍，空间引力波探测带来了前所未有的技术挑战。作为空间引力波探测的先行军，“天琴一号”的首要任务是验证关键技术，为后续的空间引力波探测任务奠定技术基础。其中，无拖曳控制是这颗卫星需要重点攻克的技术难题。无拖曳控制依赖于微推进系统在卫星上施加持续的推力，以抵消外部非保守力，为卫星内部的检验质量提供一个近乎“纯引力”的飞行环境。当激光干涉测距技术能够精确检测到两颗卫星间检验质量微弱的距离变化时，就标志着引力波的探测能力已经实现。
张立华强调，空间引力波探测对航天器的性能提出了极高要求，例如热稳定性、结构稳定性以及星间指向的稳定性等。为了满足这些要求，“天琴一号”技术试验卫星必须实现超高的探测精度，激光干涉测距的精度要达到皮米级。该卫星作为“天琴计划”的重要组成部分，其成功发射和运营将为我国的空间引力波探测事业奠定坚实基础。获取的观测数据将用于开展引力波、宇宙学、天文学等方面的基础科学研究，为人类观测宇宙、了解宇宙提供新的窗口。在浩瀚的宇宙中，一项前所未有的技术验证之旅正在展开。“天琴一号”技术试验卫星，以其独特的方式，向无拖曳控制技术的轨道验证发起挑战。它的设计精巧，配备了高精度的惯性传感器和微牛级连续可调的冷气微推进系统，这些设备不仅敏感，而且具有执行力，在无拖曳控制系统中发挥着至关重要的作用。通过稳定温度控制和精确质心调整，它为无拖曳控制创造了理想的环境。卫星还搭载了高精度激光干涉测量系统，进行初步的能力验证，为后续的“双星技术试验系统”铺设坚实的基石。
背后的科技挑战并非易事。“地面上的环境多变，尽管仿真分析和间接测试可以提供综合评估，但只有轨道环境才能真正检验其性能。”张立华的话语中透露出科研人员的坚持与执着。他进一步强调，“天琴一号”只是整个引力波探测计划的起点，虽然路还很长，但每一步的技术验证都为未来提供了宝贵的参考。
值得一提的是，“天琴一号”技术试验卫星项目展现了一种全新的合作模式。国家、地方、高校和企业的联合研发，犹如一部和谐的交响乐，各自发挥优势：国家主管机关的政策引领、地方的资金支持、高校的科学研究基础以及企业的工程研制经验。中山大学作为用户单位，航天东方红卫星有限公司作为卫星总体负责单位，与华中科技大学等国内单位共同研制试验载荷。张立华表示，“我们”要做的就是助力科学家实现他们的梦想。空间引力波探测的难度极高，需要各方协同合作，才能取得实质性的进展。
中山大学在“天琴一号”技术试验卫星项目中，不仅参与了科学应用系统的建设和运行，还在各承制单位的支持下，负责卫星在轨试验任务的协调与管控、数据接收、处理、存档、分发和数据质量评定。据“天琴一号”技术试验卫星总体主任设计师黎明介绍，未来的天琴计划数据有望成为全球科学家共同研究的宝贵资源。
在探索宇宙的征程中，“天琴一号”如同一把钥匙，为我们打开了一扇新的大门。它不仅仅是一颗试验卫星，更是人类智慧与勇气的象征，它的每一步都牵动着人们的心。随着“天琴一号”的持续飞行，我们期待着更多关于宇宙的奥秘被揭示出来。
