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中国有两大引力波探测项目:阿里计划和天琴计划(1)

2016-02-14 16:17:45  法制晚报    参与评论()人

  位于西藏的阿里高原实验室,用以进行引力波研究探测(苏萌提供)

对话人:苏萌,麻省理工学院物理系研究员,“阿里计划”参与者,研究高能天体物理学与宇宙学,主要方向为宇宙微波背景辐射、暗物质探测与宇宙射线物理学

法制晚报讯(记者 李洪鹏)“你知道吗?目前,我国主要有两大引力波探测项目:中科院高能所主导的‘阿里实验计划’和中山大学领衔的‘天琴计划’。一个是在地面上聆听引力波的音符,一个是到太空去捕捉引力波的声响。”2月13日下午,中国科学院高能物理研究所在其官方微博上发布了上述内容。

这意味着,在积极融入顶尖课题的世界协同作战之余,中国科学家也同时开启了新一轮的本土冲击。今天上午,法制晚报记者对话了“阿里计划”参与者苏萌。

我国现有“阿里”“天琴”两个引力波项目

法晚:我国有关探测引力波有哪些项目?

苏萌:从我们国家的发展来讲,引力波这一探索宇宙的全新窗口,是我国发展基础科学的重要机遇期。

早在上世纪70年代,中国科学家就开始了引力波研究,可惜因种种原因停滞了十几年,造成了人才断层。

直到2008年,在中科院力学所国家微重力实验室胡文瑞院士的推动下,中科院空间引力波探测工作组成立,引力波的中国研究再启征程。

目前,我国主要有两个大型引力波探测项目,一个是由中科院高能物理研究所主导的“阿里实验计划”,一个是由中山大学领衔的“天琴计划”。

法晚:“天琴计划”主要在进行哪些研究工作?

苏萌:正在开展的由中山大学领导的“天琴计划”,是我国正在规划中的空间引力波探测国际合作项目,是我国放眼基础科学前沿的一次重要尝试。

天琴计划与LIGO类似,“天琴计划”主要分四阶段实施:第一阶段完成月球/卫星激光测距系统、大型激光陀螺仪等天琴计划地面辅助设施;

第二阶段完成无拖曳控制、星载激光干涉仪等关键技术验证,以及空间等效原理实验检验;

第三阶段完成高精度惯性传感、星间激光测距等关键技术验证,以及全球重力场测量;

第四阶段完成所有空间引力波探测所需的关键技术,发射三颗地球高轨卫星进行引力波探测。

完成全部四个子计划,大约需要20年的时间,投资大约150亿元人民币。

在海拔5100米山脊进行引力波观测

法晚:“阿里计划”目前进展如何?

苏萌:除了此前讲到的空间引力波探测天琴计划,原初引力波的探测是引力波领域研究的下一个重要科学目标,我国科学家正在利用西藏阿里地区高海拔的天然优势,开展北半球首个搜寻原初引力波的望远镜计划。

早在10年前,中科院国家天文台就在阿里建设观测站,如今已颇具规模,相关设备也在研制中。

中科院高能所副研究员李虹说,初步打算将设备安装在阿里观测站,但未来还将在附近选取更高更好的观测点,“大气越稀薄、水汽含量越少,干扰就越小,才越有希望看清原初引力波留下的痕迹。”

另外,就国际上而言,目前地面观测项目集中在发展相对成熟的智利天文台和美国南极科考站两个台址。

北半球上的阿里天文台位于我国西藏阿里地区狮泉河镇以南约20公里处,海拔5100米的山脊。