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"天琴计划"预计5年后建成我国空间引力科学最重要研究中心
文章来源:科学网   发布时间: 2016-2-25   浏览次数:   字号:[ ] [打印]
 

  “未来引力波的探测,中国应有一席之地,有自己的引力波探测平台,有自己的引力波天文台。”2月21日,中国科学院院士、中山大学校长罗俊在推进实施“天琴计划”研讨会上指出,“天琴计划”将成为中方主导的国际合作项目,集聚全世界最优秀的科学家朝着同一个目标努力。

  前不久,美国科学家宣布,他们利用激光干涉引力波天文台(LIGO)第一次探测到引力波,举世震惊。随后,由中山大学牵头的中国引力波探测工程“天琴计划”也受到各界关注。

  “天琴计划”具体由罗俊院士团队领衔。2015年1月在接棒中山大学校长之前,罗俊一直在华中科技大学从事物理学研究,其引力实验室也被外国专家称为“世界的引力中心”,并完成了“天琴计划”的一些关键技术的储备,如星间激光测距技术、惯性传感器技术等。按计划,天琴将采用三颗全同的卫星构成一个等边三角形阵列。

  此前,我国科学家于2009年10月和2011年8月分别召开第332次和403次香山会议,就引力波探测的相关理论与实验工作进行了深入的讨论,并先后提出ASTROD和ALIA空间引力波探测计划。其中,ASTROD计划瞄准10-3Hz~10-5Hz的引力波,干涉仪臂长为3×108公里,是一个技术难度比LISA还高的空间任务概念。

  “‘天琴计划’相比其他探测方案,可以在探测到引力波的同时进行其他天文观测,这增加了探测的准确性。”罗俊表示,与国内外的引力波研究计划相比,“天琴计划”符合国内技术能力实际和未来几十年的发展前景,是由中国科学家牵头、国内自主开展空间引力波探测的可行计划。

  据专家介绍,“天琴计划”的卫星将在以地球为中心、高度约10万公里的轨道上运行,针对确定的引力波源进行探测。这样的选择能够避免测到引力波信号却无法确定引力波源的问题,而且有望帮助节约大量卫星发射方面的成本。其实验技术方案会在未来的研究中进一步优化。

  “天琴计划”希望用15~20年的时间发射卫星上天,实施时间比较长,因此需要有足够的耐心。目前,国内已有十多所大学和研究院所参与其中。“但由于‘天琴计划’重要且庞大,应该是国家计划的科研行为,希望得到国家层面的支持。”罗俊说。

  未来,“天琴计划”将分四步实施,即“0123计划-CLLR”路线图,每步均有明确的科学目标,逐步完成技术验证,总体规划上预期执行期为2016~2035年。

  实际上,“天琴计划”的难度比阿波罗登月计划还大。罗俊认为,“天琴计划”不仅仅是基础研究,其发展起来的关键技术可用于很多领域,如精确测量地球重力场,使人类更加深刻地了解地球、水资源和矿产资源的分布和变化。他说,目前正在争取国家、省的支持,希望列入并建设成为国家重大科学工程和中国牵头的国际大科学工程。

  在罗俊看来,“天琴计划”不为功利,但也可能是最大的“功利”,将有非常明显的技术创新引领作用。同时,“天琴计划”将与国际上顶尖的科学家、顶尖的科研技术部门进行交流,汇聚全世界最尖端最好的技术,改变中国在国际科技界的形象。

  据了解,“天琴计划”将以在中山大学珠海校区建设“天琴计划”综合研究设施为重要内容。预期通过5年发展,凝聚100人以上的科研队伍,项目建成以后可以使中山大学成为我国空间引力科学最重要的研究中心。目前,珠海市政府已投入约3亿元经费支持启动“天琴计划”。

 
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