今天，中國(guó)科學(xué)院召開(kāi)媒體見(jiàn)面會(huì)，首次對(duì)外披露了我國(guó)引力波空間探測(cè)計(jì)劃——“太極計(jì)劃”。中國(guó)科學(xué)院院士、“太極計(jì)劃”首席科學(xué)家胡文瑞透露，“太極計(jì)劃”的設(shè)想之一是在2030年前后發(fā)射3顆衛(wèi)星組成的引力波探測(cè)星組，用激光干涉方法進(jìn)行中低頻波段引力波的直接探測(cè)，目標(biāo)是觀測(cè)雙黑洞并合和極大質(zhì)量比天體并合時(shí)產(chǎn)生的引力波輻射，以及其他的宇宙引力波輻射過(guò)程。

　　5天前，LIGO科學(xué)合作組宣布探測(cè)到來(lái)自GW150914雙黑洞合并事件的引力波，拼上了愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論最后一塊缺失的“拼圖”。

　　宇宙中的引力波，其實(shí)是來(lái)自天體的能量和質(zhì)量變化，不同頻率的引力波對(duì)應(yīng)于不同的天體物理過(guò)程。關(guān)于引力波的探測(cè)，人類最早的探索開(kāi)始于地面。

　　上世紀(jì)60年代，人們開(kāi)始在地面用共振天線探測(cè)，但由于靈敏度不夠而未獲得肯定的結(jié)果。

　　上世紀(jì)90年代以后，人們開(kāi)始用激光干涉方法在地面測(cè)量引力波，這一技術(shù)水平比共振天線法的探測(cè)靈敏度提高了4個(gè)數(shù)量級(jí)，使得LIGO實(shí)驗(yàn)組最終能夠直接觀測(cè)到引力波的信號(hào)。

　　除了LIGO，國(guó)際上還有一些其他的地面探測(cè)計(jì)劃，比如，意大利法國(guó)合作的VIRGO計(jì)劃，德國(guó)和英國(guó)合作的GEO計(jì)劃，日本的TAMA300計(jì)劃。

　　2014年5月，我國(guó)也提出了地面探測(cè)計(jì)劃。中科院高能物理所研究員張新民帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)提出在西藏阿里開(kāi)展CMB實(shí)驗(yàn)研究。他說(shuō)，原初引力波太微弱，所以要選干擾盡可能少的區(qū)域，大氣越稀薄、水汽含量越少，才越有希望看清原初引力波留下的痕跡。

　　胡文瑞告訴記者，基于地面的引力波探測(cè)實(shí)驗(yàn)裝置，由于受空間距離的限制和地球重力梯度噪聲的影響，無(wú)法探測(cè)低于10赫茲的引力波，使其研究目標(biāo)變得較為有限。

　　于是，各國(guó)科學(xué)家也將目光轉(zhuǎn)向“天上”，開(kāi)始了空間引力波探測(cè)的研究。

　　1993年，歐洲空間局(ESA)首先提出激光干涉空間天線(LISA)計(jì)劃，并于2000年完成了系統(tǒng)和工程研究報(bào)告——主要由3顆相距100萬(wàn)公里的航天器組成，構(gòu)成一個(gè)等邊三角形，采用激光干涉法精確測(cè)距，探測(cè)108Ms引力輻射。航天器的軌道為行星軌道，與地球一起繞著太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)。

　　2015年年底，該組織已發(fā)射了LISA的關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證衛(wèi)星LISA-Pathfinder。

　　胡文瑞說(shuō)，因?yàn)?997年美國(guó)航天局(NASA)的加入，LISA計(jì)劃成了歐美聯(lián)合計(jì)劃。但到了2011年，NASA退出，LISA計(jì)劃再次成為歐空局獨(dú)立的計(jì)劃。時(shí)隔一年，歐空局開(kāi)始與中方科學(xué)家商討合作事宜。

　　2008年由中國(guó)科學(xué)院發(fā)起，中科院多個(gè)研究所及院外高校科研單位共同參與，成立了中國(guó)科學(xué)院空間引力波探測(cè)論證組，開(kāi)始規(guī)劃中國(guó)空間引力波探測(cè)在未來(lái)數(shù)十年內(nèi)的發(fā)展路線圖?？臻g引力波探測(cè)已被列入中國(guó)科學(xué)院制定的空間2050年規(guī)劃。

　　在引力波的探測(cè)中，中低頻波段（10-4~1.0赫茲）引力波，一直是各國(guó)探測(cè)的焦點(diǎn)。中頻波段方面，其引力波源主要是中等質(zhì)量的致密雙星(黑洞、中子星、白矮星)，以及宇宙大爆炸早期(10~34秒以后)產(chǎn)生的引力波——更直白地說(shuō)，這一波段的探測(cè)最有可能發(fā)現(xiàn)宇宙起源奧秘。

　　在這一波段的探索中，美國(guó)的“后愛(ài)因斯坦”計(jì)劃獨(dú)樹(shù)一幟。該計(jì)劃有一顆“大爆炸觀測(cè)者”BBO（Big Bang Observer）衛(wèi)星，BBO衛(wèi)星是根據(jù)探測(cè)106Ms天體的引力擾動(dòng)產(chǎn)生的引力波或早期宇宙背景，著重探測(cè)地面裝置和LISA計(jì)劃之間的“中頻引力波”。

　　BBO的設(shè)計(jì)概念是類似于LISA任務(wù)的三角形激光干涉結(jié)構(gòu)。其技術(shù)難度將更高，技術(shù)可行性遇到更大的挑戰(zhàn)。

　　日本也提出了在相似頻段觀測(cè)引力波的DECIGO計(jì)劃。該計(jì)劃由3顆無(wú)阻力衛(wèi)星構(gòu)成，各相距1000公里，計(jì)劃在2024年發(fā)射。

　　本報(bào)北京2月16日電