據(jù)悉，“天琴計(jì)劃”具體由中山大學(xué)校長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士羅俊教授團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜。2015年1月在接棒中大校長(zhǎng)之前，羅俊一直在華中科技大學(xué)從事物理學(xué)研究，其引力實(shí)驗(yàn)室也被外國(guó)專家稱為“世界的引力中心”，并完成了“天琴計(jì)劃”的一些關(guān)鍵技術(shù)的儲(chǔ)備。例如，星間激光測(cè)距技術(shù)，就是在兩顆星之間用激光干涉的方法精確測(cè)量距離，同時(shí)還積累了10多年的慣性傳感器技術(shù)，曾在2006年搭載衛(wèi)星進(jìn)行試驗(yàn)，2013年第二次衛(wèi)星搭載。

 

據(jù)悉，天琴計(jì)劃的出發(fā)點(diǎn)是切實(shí)根據(jù)我國(guó)的技術(shù)能力實(shí)際和未來(lái)幾十年的發(fā)展前景，提出我國(guó)自主開(kāi)展空間引力波探測(cè)的可行方案。根據(jù)計(jì)劃，天琴將采用三顆全同的衛(wèi)星構(gòu)成一個(gè)等邊三角形陣列，每顆衛(wèi)星內(nèi)部都包含一個(gè)或兩個(gè)極其小心懸浮起來(lái)的檢驗(yàn)質(zhì)量。三顆衛(wèi)星在太空中的分列圖類似樂(lè)器豎琴，故命名為“天琴計(jì)劃”。衛(wèi)星上將安裝推力可以精細(xì)調(diào)節(jié)的微牛級(jí)推進(jìn)器，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，使得檢驗(yàn)質(zhì)量始終保持與周圍的保護(hù)容器互不接觸的狀態(tài)。這樣檢驗(yàn)質(zhì)量將只在引力的作用下運(yùn)動(dòng)，而來(lái)自太陽(yáng)風(fēng)或太陽(yáng)光壓等細(xì)微的非引力擾動(dòng)將被衛(wèi)星外殼屏蔽掉。高精度的星間激光干涉測(cè)距技術(shù)將被用來(lái)記錄由引力波引起的、不同衛(wèi)星上檢驗(yàn)質(zhì)量之間的細(xì)微距離變化，從而獲得有關(guān)引力波的信息。與LISA或eLISA不同的是，天琴的衛(wèi)星將在以地球?yàn)橹行?、高度約10萬(wàn)公里的軌道上運(yùn)行，針對(duì)確定的引力波源進(jìn)行探測(cè)。這樣的選擇能夠避免測(cè)到引力波信號(hào)卻無(wú)法確定引力波源的問(wèn)題，而且有望幫助節(jié)約大量衛(wèi)星發(fā)射方面成本。天琴的實(shí)驗(yàn)技術(shù)方案會(huì)在未來(lái)的研究中進(jìn)一步優(yōu)化。

 

 

羅俊介紹，總體規(guī)劃上，天琴計(jì)劃預(yù)期執(zhí)行期為2016-2035年，分四階段實(shí)施：2016-2020年：完成月球/深空衛(wèi)星激光測(cè)距、空間等效原理檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和下一代重力衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)所需關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。主要研發(fā)成果包括：新一代月球激光測(cè)距反射器、月球激光測(cè)距臺(tái)站、高精度加速度計(jì)、無(wú)拖曳控制（包含微推進(jìn)器）、高精度星載激光干涉儀、星間激光測(cè)距技術(shù)等；2021-2025年：完成空間等效原理檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和下一代重力衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)工程樣機(jī)，并成功發(fā)射下一代重力衛(wèi)星和空間等效原理實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。主要研發(fā)成果包含：超靜衛(wèi)星平臺(tái)、高精度大型激光陀螺儀、以及進(jìn)一步提高加速度計(jì)、無(wú)拖曳控制（包含微推進(jìn)器）、高精度星載激光干涉儀、星間激光測(cè)距等技術(shù)；2026-2030年：完成空間引力波探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)，完成衛(wèi)星載荷工程樣機(jī)；2031-2035年：進(jìn)行衛(wèi)星系統(tǒng)整機(jī)聯(lián)調(diào)測(cè)試、系統(tǒng)組裝，發(fā)射空間引力波探測(cè)衛(wèi)星。

 

據(jù)悉，“天琴計(jì)劃”的發(fā)展將在中山大學(xué)珠海校區(qū)建設(shè)天琴計(jì)劃綜合研究設(shè)施，將發(fā)展空間引力實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵技術(shù)為導(dǎo)向，在引力理論與實(shí)驗(yàn)分析、衛(wèi)星平臺(tái)與控制、光學(xué)測(cè)量與遙感、地月系統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)四個(gè)方面展開(kāi)系統(tǒng)研究，培育大科研團(tuán)隊(duì)。