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首款,成功研制!我国“太极计划”获重要进展

我国空间引力波探测的“太极计划”,最近迎来一个关键节点的突破。根据中国科学院力学研究所5月9日发布的消息,该计划核心测量系统的首款全功能干涉仪光学平台已成功研制,并顺利通过地面性能测试。这意味着,这项雄心勃勃的太空探测计划,其最精密的“尺子”已经从纸上蓝图,迈入了实实在在的工程制造阶段。相关研究成果

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    我国空间引力波探测的“太极计划”,最近迎来一个关键节点的突破。根据中国科学院力学研究所5月9日发布的消息,该计划核心测量系统的首款全功能干涉仪光学平台已成功研制,并顺利通过地面性能测试。这意味着,这项雄心勃勃的太空探测计划,其最精密的“尺子”已经从纸上蓝图,迈入了实实在在的工程制造阶段。相关研究成果已发表在《研究》杂志上。

    “太极计划”的目标极为宏大:在太空中部署三颗卫星,构成一个臂长高达300万公里的巨型激光干涉仪,用以捕捉宇宙中极其微弱的引力波信号。要实现这个目标,其测距精度必须达到皮米级别——简单来说,就是一根头发丝直径的十万分之一。如此苛刻的精度要求,对任何技术都是前所未有的挑战。


    ▲全功能干涉仪光学平台的正反面照片。中国科学院力学研究所供图

    此次突破的功臣,是中科院力学所引力波实验中心的科研团队。他们啃下了这块“硬骨头”,设计出的全功能干涉仪光学平台颇有巧思。平台采用了“正反分离”的三维布局设计,这个思路很关键——它将仪器内部的热源与精密光路在物理结构上进行了有效隔离。这样一来,系统在复杂的空间热环境中,稳定性得到了极大提升。此外,这个平台在设计之初就考虑了整体集成,能够与望远镜、惯性传感器等其他核心载荷实现“无缝对接”,功能相当齐备。

    光有精巧的设计还不够,如何验证其性能才是真章。团队依托力学所怀柔园区的皮米精度激光干涉平台,发展了一套独特的数据后处理方法,有效压低了测量中的各种噪声。最终测试结果令人振奋:干涉仪的测量灵敏度在关键频段提升了一个量级,完全满足了“太极计划”对测距精度那近乎苛刻的要求。



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