欧航局成功验证引力波太空探测技术

新华社巴黎6月7日电(记者张雪飞)总部设在巴黎的欧洲航天局7日宣布，几个月前发射的丽莎探路者探测器已经成功验证了探测太空引力波的关键技术。

去年12月3日，作为欧洲航空航天局引力波空间探索计划的初步任务，“丽莎探路者”号探测器由“织女星”号运载火箭发射，于今年1月底到达距离地球150万公里的目标轨道，绕着太阳和地球延长线上的“拉格朗日点”飞行。它的科学探索之旅于三月正式开始。

LISA探路者探测器包含两个质量为2千克、边长为4.6厘米的金铂合金立方体。科学家们希望通过观察两个*落体且相距38厘米的立方体在运动中的相对位置的变化来证明引力波的存在。

为了证明引力波的存在，探测器不能接触两个立方体，也不能在轨道飞行中受到任何外力的干扰。为了达到理想的探测状态，研究人员首先设计了一个非常精确的配重来平衡探测器内部的部件，通过探测器本身来平衡两个立方体的重力。

“丽莎探路者”仍然需要到达拉格朗日点。拉格朗日点也称为平移点。在这个位置，探测器上的地球引力和太阳引力相互平衡，不受外力干扰。探测器内部的电极可以随时探测两个金铂合金立方体和探测器本身的位置，并可以随时启动多个螺旋桨来调整探测器的飞行，使两个立方体保持*落体状态，不受干扰。

研究人员在7日出版的著名美国物理学杂志《物理评论快报》上报道说，前两个月的实验数据显示，丽莎探路者号探测器中的两个金铂合金立方体几乎保持静止，它们的相对加速度甚至小于地球重力的1/10000万亿(重力加速度的10次方到负16次方)。这一精度比预期高5倍，充分证明了被测技术能够满足建立空间引力波观测站的要求。

“丽莎探路者”只是欧洲引力波探测计划的初步任务，用于演示和验证相关技术。正式的“激光干涉仪高级空间天线计划”将于2034年启动，由三个等边三角形结构的探测器组成，相距100万公里。

一个世纪前，爱因斯坦的广义相对论在理论上预言了引力波的存在，认为引力波起源于天体事件，如加速度、碰撞或大质量天体的黑洞合并。引力波被认为是宇宙中的“时空涟漪”，就像扔进水里的石头所产生的涟漪一样。多年来，如何通过科学观测设备直接证明引力波的存在一直是科学家们难以克服的难题。今年2月11日，美国科学家宣布在2015年9月14日首次使用激光干涉引力波天文台(LIGO)成功地直接探测到引力波信号，这在物理学史上创造了一个重要的里程碑。

与地面上建造的LIGO引力波探测器不同，EAA计划将实验背景转移到太空，并致力于追踪黑洞合并或其他剧烈天体事件发生时产生的引力波。欧洲解释说，像超大质量黑洞合并这样的天体事件通常会产生0.1兆赫(0.1兆赫)到1赫兹的低频引力波。为了跟踪这种低频引力波信号，探测装置必须能够测量数百万公里之外物体相对位置的极小波动。由于地震噪声、热噪声等因素对地球的干扰，低频引力波信号的捕获根本无法完成，只能在空间实现。