百科首頁 > 正文

天琴計劃（中山大學發(fā)起的一個科研計劃）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-16

來源：網(wǎng)絡(luò)整理

精選百科

本文由作者推薦

天琴計劃

中山大學發(fā)起的一個科研計劃

天琴計劃是中山大學發(fā)起的一個科研計劃，中山大學正在組建研究小組開展中國空間引力波探測計劃任務的預先研究，制定中國空間引力波探測計劃的實施方案和路線圖，提出“天琴”空間引力波探測計劃，并開展關(guān)鍵技術(shù)研究。

引力波研究計劃用20年時間，完成總投資約為150億元的“天琴計劃”。目前，中山大學珠海校區(qū)正在建設(shè)引力波研究所需的地面基礎(chǔ)設(shè)施，已經(jīng)啟動山洞超靜實驗室和激光測距地面臺站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

“天琴計劃”已經(jīng)于2015年7月份正式啟動，部分關(guān)鍵技術(shù)研究已有具體進展，正在立項中。

2016年2月21日，中山大學舉行推進實施“天琴計劃”研討會，并發(fā)布其實施路線圖“0123計劃”，該計劃將用15年—20年的時間發(fā)射衛(wèi)星上天。

基本信息

中文名	天琴計劃
外文名	Tian Qin
項目團隊	中山大學校長羅俊教授團隊領(lǐng)銜
發(fā)起者	中山大學
實驗目的	在太空探測引力波
啟動日期	2015年7月份
計劃內(nèi)容	引力波研究

收起

啟動背景

引力波是加速中的質(zhì)量在時空中所產(chǎn)生的波動，也被比喻為時空的“漣漪”。

根據(jù)愛因斯坦的相對論，宇宙中巨大的天體運動會讓時空發(fā)生扭曲并像波浪一樣傳播，這就是引力波。2016年，多國科學家首次探測到了引力波。

2018年4月，中國的引力波探測計劃在積極實施，引力波探測“天琴”計劃的關(guān)鍵人物是羅俊院士。在湖北武漢，華中科技大學的喻家山底下的防空洞里，羅俊院士和他的團隊正在研發(fā)引力波探測裝置。

計劃概況

天琴計劃

中山大學珠海校區(qū)將建設(shè)“天琴計劃”所需的地面研究基礎(chǔ)設(shè)施，并以此為基地開展面向國家重大需求和科學基礎(chǔ)前沿的國家大科學工程項目。其中山洞超靜實驗室和激光測距地面臺站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已經(jīng)啟動，部分關(guān)鍵技術(shù)研究也已經(jīng)有具體進展。天琴計劃的推動將使中山大學將成為國際上引力波探測與空間精密測量領(lǐng)域的學術(shù)研究重鎮(zhèn)之一，并成為推動后續(xù)一系列空間精密測量物理實驗的研究基地。

據(jù)介紹，“天琴計劃”實驗本身將由三顆全同衛(wèi)星(SC1，SC2，SC3)組成一個等邊三角形陣列，通過慣性傳感器、激光干涉測距等系列核心技術(shù)，“感知”來自宇宙的引力波信號，探索宇宙的秘密。三顆星，形似太空里架起的一把豎琴，可聆聽宇宙深處引力波的“聲音”，這是中國科學家提出的空間引力波探測“天琴計劃”。衛(wèi)星本身作高精度無拖曳控制以抑制太陽風、太陽光壓等外部干擾，衛(wèi)星之間以激光精確測量由引力波造成的距離變化。“天琴”的重要探測對象是一個周期僅有5.4分鐘的超緊湊雙白矮星系統(tǒng)RXJ0806.3+1527產(chǎn)生的引力波。

“天琴”首先要求三顆衛(wèi)星非常精確地進入一個預先選定的軌道。為了穩(wěn)步實現(xiàn)目標，根據(jù)每項任務需要的衛(wèi)星數(shù)目，制定了“0123”計劃路線圖，天琴計劃將首先發(fā)展月球和深空衛(wèi)星激光測距技術(shù)，幫助實現(xiàn)對天琴衛(wèi)星毫米級的定軌精度；并進行空間等效原理檢驗實驗、下一代重力衛(wèi)星實驗等，最終進行天琴空間引力波探測實驗：探測引力波。

重要特征

天琴計劃

與美國的LIGO（激光干涉引力波天文臺）相比，天琴計劃引力波探測會有光學輔助手段，此外，與LIGO探測到的短時間的爆發(fā)型引力波不同，天琴探測的低頻段的連續(xù)型引力波，可以持續(xù)驗證。

“天琴計劃”不僅僅是基礎(chǔ)研究，‘天琴計劃’發(fā)展起來的關(guān)鍵技術(shù)可用于很多領(lǐng)域，如精確測量地球重力場，使人類更加深刻地了解地球、水資源和礦產(chǎn)資源的分布和變化。又如精確測量距離，大到兩顆衛(wèi)星之間的距離，小到一個原子尺度的變化，都可以精確測算出來。

實施階段

“天琴計劃”主要將分四階段實施：第一階段完成月球/衛(wèi)星激光測距系統(tǒng)、大型激光陀螺儀等天琴計劃地面輔助設(shè)施；第二階段完成無拖曳控制、星載激光干涉儀等關(guān)鍵技術(shù)驗證，以及空間等效原理實驗檢驗；第三階段完成高精度慣性傳感、星間激光測距等關(guān)鍵技術(shù)驗證，以及全球重力場測量；第四階段完成所有空間引力波探測所需的關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)射三顆地球高軌衛(wèi)星進行引力波探測。

完成全部四個子計劃，大約需要二十年的時間，投資大約150億元人民幣。

國際合作

“天琴計劃”將成為中方牽頭的國際合作項目。目前（2016年），除了來自中國多所高校、研究機構(gòu)之外，LISA計劃課題組的幾位核心成員非常愿意開展合作，來自德國、意大利、法國的頂尖教授也希望成為合作者或者顧問，俄羅斯莫斯科大學幾位教授已經(jīng)參與進來。

重大進展

2018年9月27日，在廣州召開的香山科學會議第S45次學術(shù)討論會傳來了關(guān)于“天琴計劃”的最新消息。“天琴計劃”多項關(guān)鍵技術(shù)已獲得重大進展，其中包括慣性傳感、激光干涉測量、無拖曳控制、衛(wèi)星平臺等多項重大技術(shù)，接下來這些技術(shù)將陸續(xù)進入在軌驗證階段。

無拖曳控制技術(shù)是空間引力波探測計劃實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)之一，簡而言之就是要讓衛(wèi)星中搭載的檢驗質(zhì)量“擺脫”外部環(huán)境的各種干擾，讓檢驗質(zhì)量自由而無阻地漂移。華中科技大學物理學院教授周澤兵介紹，“天琴”目前的無拖曳控制技術(shù)在實驗室已經(jīng)取得突破，正在按照研究計劃向前推進。

“天琴計劃”和歐洲LISA計劃是目前世界上少數(shù)基于成熟設(shè)計和方案的空間引力波探測計劃，兩個計劃都在爭分奪秒向前推動。兩個計劃的主要區(qū)別在于其設(shè)計軌道一個繞地球、一個繞太陽，以及探測波段稍有不同。“如果從探測波段來講‘天琴計劃’的探測波段比LISA大約高10倍，兩組引力波探測器可形成互補。”中山大學天琴中心教授葉賢基說。

2020年5月21日，全國人大代表、中國空間引力波探測天琴計劃首席科學家羅俊院士透露，經(jīng)過多方評估，天琴一號六大技術(shù)在軌驗證全部通過，每項技術(shù)指標都優(yōu)于任務目標，達到國內(nèi)同類技術(shù)的最高水平。計劃2025年前后發(fā)射。

2020年6月5日，國家引力波研究計劃，也就是天琴計劃的重要基礎(chǔ)設(shè)施——山洞超靜實驗室隧道全線貫通，為2021年1月份交付奠定了基礎(chǔ)。

社會報道

2021年9月16日，《自然·天文》雜志刊登了中科院院士、科技部引力波重點專項專家組組長、天琴計劃首席科學家、中山大學校長羅俊教授聯(lián)合撰寫的論文Concepts and status of Chinese space gravitational wave detection projects。論文首次提出，如果中外的空間引力波探測計劃如期實現(xiàn)，那么到本世紀30年代，歐洲的LISA，中國的天琴計劃、太極計劃，通過優(yōu)勢互補、相互協(xié)作，將有望確定引力波波源等重大宇宙信息，從而為人類揭開更多宇宙奧秘。

參考資料

[1]

中山大學將成立物理與天文學院 · 新浪[引用日期2015-10-10]

[2]

我國空間引力波探測“天琴計劃”關(guān)鍵技術(shù)獲得重大進展 · 新華網(wǎng)[引用日期2018-09-29]

[3]

中國本土引力波探測工程“天琴計劃”正在立項 · 中華網(wǎng)[引用日期2016-02-13]

[4]

羅俊代表：“天琴二號”計劃2025年前后發(fā)射 · 上觀網(wǎng)[引用日期2020-06-02]

[5]

國家引力波研究計劃山洞超靜實驗室隧道全線貫通 · 新京報[引用日期2020-06-05]

展開

相關(guān)合集

中山大學建設(shè)的科研計劃單位

共4個詞條134閱讀

國家航天局引力波研究中心

研究機構(gòu)

天琴計劃

中山大學發(fā)起的一個科研計劃

精密重力測量

精密重力測量國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施是“十二五”期間國家優(yōu)先支持的16項重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目之一，以具備全球毫伽級、基準微伽級的重力數(shù)據(jù)獲取、評估與應用能力為目標，建設(shè)重力測量基準和重力測量物理仿真兩大平臺。

天琴計劃相關(guān)的文章

湯學忠（中國公路自行車運動員）

湯學忠（1969年3月31日－），中國公路自行車運動員，北京亞運會自行車男子公路計時賽178公里個人冠軍得主。

奧馬爾·哈桑·艾哈邁德·巴希爾（蘇丹第7任總統(tǒng)）

奧馬爾·哈桑·艾哈邁德·巴希爾（阿拉伯語：????????????????，1944年1月1日－），男，出生于蘇丹北部尼羅河省，蘇丹軍事領(lǐng)導人、政治家，蘇丹第7任總統(tǒng)，畢業(yè)于喀土穆蘇丹軍事學院。

哥倫布（意大利探險家、航海家）

克里斯托弗·哥倫布（西班牙語：Cristóbal Colón；意大利語：Cristoforo Colombo，1452年9月22日—1506年5月20日），意大利探險家、殖民者、航海家，大航海時代的主要人物之一。出生于中世紀的熱那亞共和國（今意大利西北部）。

猶太教（猶太民族的宗教）

猶太教（Judaism）是猶太民族的宗教，起源于古代以色列人的文化和信仰體系。猶太教是一神教，強調(diào)上帝是唯一的創(chuàng)造者和統(tǒng)治者，奉行道德價值觀和倫理準則，以指導個人及社群的生活。

塔里木盆地（中國面積最大的內(nèi)陸盆地）

塔里木盆地（英文：Tarim Basin，維吾爾語：????? ??????????）是中國面積最大的內(nèi)陸盆地。位于新疆維吾爾自治區(qū)南部，西起帕米爾高原東麓，東到羅布泊洼地，南臨昆侖山、阿爾金山，北倚天山山脈，東西長1400千米，南北寬約550千米，面積約56萬平方千米，大體呈菱形，經(jīng)緯度范圍為34

意識模糊（一種以意識內(nèi)容改變?yōu)橹鞯囊庾R障礙）

意識模糊一種以意識內(nèi)容改變?yōu)橹鞯囊庾R障礙意識模糊：意識障礙的程度比嗜睡深，是一種以意識內(nèi)容改變?yōu)橹鞯囊庾R障礙，表現(xiàn)為注意力減退，情感反應淡漠，定向力障礙，活動減少，語言缺乏連貫性，對周圍環(huán)境的理解和判段低于正常水平，可有錯覺，幻覺，躁動，精神錯亂等，常見于急性重癥感染的高熱期。另有一種一興奮性增高為主的意識模糊，伴有知覺障礙，稱為譫妄，表現(xiàn)為定力喪失，感覺錯亂，躁動。