空间引力波探测技术验证首发星“太极一号”正式交付国科大

  • 文/孟繁梓 张敏 图/杨天鹏 (国际理论物理中心(亚太地区))
  • 创建于 2020-01-09
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  2020年1月8日,我国首颗空间引力波探测试验卫星“太极一号”正式交付其用户中国科学院大学(以下简称“国科大”)使用,国科大副校长董纪昌代表国科大签署“太极一号”在轨交付使用证书和委托书。“太极一号”的成功交付代表着我国空间引力波探测相关技术取得重大进展,为未来我国空间引力波探测打下了扎实基础,具有重要意义。

“太极一号”交付仪式参会人员合影

  中国科学院副院长相里斌、重任局局长于英杰、科学传播局局长周德进,国科大杭州高等研究院院长王建宇院士,力学所胡文瑞院士等领导专家出席了卫星交付仪式。中国科学院大学学术副校长、联合国教科文组织国际理论物理中心-亚太地区(ICTP-AP)主任吴岳良院士作为“太极一号”首席科学家报告了“太极一号”在轨测试、实验情况及寿命期工作安排。“太极一号”在轨测试表明,卫星各项功能、性能指标满足研制总要求,部分核心载荷性能实测指标超过设计指标一个量级,达到了我国最高水平,验证了空间引力波探测关键技术路线,成果超出预期。完成交付后,将陆续开展拓展实验,继续挖掘性能潜力,丰富科学产出。

吴岳良国科大副校长董纪昌代表国科大签署“太极一号”在轨交付使用证书和委托书

  中科院副院长相里斌在讲话中提到,引力波探测任务是空间科学制高点之一,“太极一号”是我国第一次真正意义上开展空间引力波探测进行的技术验证实验,意义重大。虽然国科大很年轻,但现在已是一个拥有最顶尖科学卫星的大学。作为卫星的主要用户,国科大要发挥好科教融合优势,组织好国内外研究团队,产出更多科学成果。

  “太极一号”于2019年8月31日发射成功,它是我国空间引力波探测首颗技术试验卫星,也是我国空间科学(二期)战略性先导科技专项首发星。在近4个月的在轨测试期间,“太极一号”对空间引力波探测所需要的超高精度测量和控制技术展开了在轨实验验证。主要包括,激光干涉仪,无拖曳控制,超稳超静平台,引力参考传感器,微推进器等。

  国科大与新加坡南洋理工大学、中国科学院空间科学中心联合研制的霍尔双模电微推技术的全部性能验证是国际上首次实现。霍尔微推进技术是一种基于等离子放电,霍尔效应和电场加速等原理的电推进技术。通过电离氙气产生高密度等离子体,并在高压电场作用下将离子加速推出从而产生推力,具有推力范围宽、分辨力高、噪声低、响应速度快和寿命长等优点。不仅可以实现微纳卫星的高精度姿态控制、无拖曳控制、编队飞行和变轨等任务,还可实现航天领域大型卫星平台的位置保持、变轨以及深空探测任务。“太极一号“在轨实验结果表明,推进器的分辨率达到了亚微牛量级,相当于可以用蚂蚁重量的万分之一的微弱推力对太空中飞行的卫星进行调整。

  此外,国科大利用科教融合优势承担了卫星工程六大系统之一的科学应用系统的搭建和开发工作。科学应用系统的主要任务是让卫星在轨测实验试期间获得的数据“会说话”:地面接收到卫星回传的遥测数据、实时数据、延时数据、空间环境实测数据等都需要科研人员通过科学应用系统进行在线监控,并对数据进行在线处理,从而得到在轨卫星的各项指标情况,促进了一系列科研成果的“孵化”。

“太极一号”发射前中科院领导赴科学应用系统视察

  “太极一号”实现了零到一的突破,完成了我国空间引力波探测实验技术验证的首个目标。不仅打开了关键的毫赫兹频段引力波探测技术的窗口,还显著提升了我国高精度引力参考传感器、高精度激光干涉测量、超稳超静航天器平台等前瞻技术的发展水平,并在“实现前瞻性、基础性、原创性成果重大突破”方面发挥着重要作用。

 

媒体报道:

【中国青年报】“太极一号”卫星在轨交付于国科大

 

责任编辑:余玉婷