三大科学目标 四大“首创”意义 空间引力波探测技术体系中,空间惯性基准技术是关键技术之一。 罗俊说,这项技术的核心是在每颗卫星内部放置完全悬浮起来的质量块,然后利用卫星屏蔽外界环境对质量块干扰,利用无拖曳技术并控制卫星使之跟随质量块运动,这个不受外力干扰的质量块,称为“惯性基准”。因为“惯性基准”只在引力场的作用下运动,所以能真实地反映引力场的波动,可以说,“惯性基准”就是引力波“探头”。 “‘天琴一号’是一颗高精度空间惯性基准技术试验卫星。”中山大学天琴中心副主任叶贤基教授说,其身负三大科学任务: 第一个是对空间惯性传感器进行在轨验证,该传感器用于精确测量卫星与质量块之间的相对运动。 第二个是对微牛级可变推力的微推力器进行在轨验证,该技术用于精确控制卫星跟随惯性基准运动。 第三个是对无拖曳控制技术进行在轨验证,这是根据惯性传感器的测量结果,通过适当的控制算法向微推力器输出控制指令,使卫星精确跟随惯性基准运动。 叶贤基说,“天琴一号”也将对高精度激光干涉测量技术、高精度质心控制技术、高稳定性温度控制技术等引力波空间探测共性关键技术开展在轨验证。
中国科学院院士叶朝辉表示,“天琴计划”从酝酿、筹备到技术攻关取得阶段性成果,“天琴一号”在四个方面具有国内“首创”意义: 第一,作为国内首颗国家立项的引力波空间探测技术试验卫星,不仅适用于空间引力波探测计划,还将满足其他基础科学空间实验对航天技术的发展需求。 第二,是国内首颗无拖曳控制技术试验卫星。无拖曳控制技术是最前沿的航天技术。此次在轨成功实现“超静超稳”无拖曳控制卫星,将为开展下一代卫星重力测量、深空探测、基础科学实验等提供重大技术储备。 第三,是国内首次在空间建立最高精度的空间惯性基准,将完成惯性测量、无拖曳控制、微牛级推进、激光干涉测量、高稳定温度和质心控制共六项关键技术在轨验证,六项关键技术协同工作,实现高精度空间惯性基准的构建。 第四,“天琴一号”卫星的单项技术指标要求高,部分技术比国内现有水平高2个数量级以上。
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