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天琴計劃
中山大學(xué)發(fā)起的一個科研計劃
天琴計劃是中山大學(xué)發(fā)起的一個科研計劃，中山大學(xué)正在組建研究小組開展中國空間引力波探測計劃任務(wù)的預(yù)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(xué)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(jìn)展，正在立項中。
2016年2月21日，中山大學(xué)舉行推進(jìn)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(tuán)隊 | 中山大學(xué)校長羅俊教授團(tuán)隊領(lǐng)銜 |
| 發(fā)起者 | 中山大學(xué) |
| 實驗?zāi)康?/td> | 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
計劃概況
天琴計劃
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(xué)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(fēng)、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。
重要特征
天琴計劃
“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
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(jī)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(xué)幾位教授已經(jīng)參與進(jìn)來。
重大進(jìn)展
2018年9月27日，在廣州召開的香山科學(xué)會議第S45次學(xué)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(jìn)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(jìn)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(xué)物理學(xué)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(jìn)。
“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(bǔ)。”中山大學(xué)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(xué)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(biāo)都優(yōu)于任務(wù)目標(biāo)，達(dá)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(xué)家、中山大學(xué)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(jì)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(bǔ)、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(xué)將成立物理與天文學(xué)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(jìn)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]
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