“天琴計(jì)劃‘0123’四個(gè)階段中的前兩個(gè)階段,任務(wù)已經(jīng)全部完成,取得了超預(yù)期成果?!苯?,中山大學(xué)天琴中心迎來(lái)成立6周年的日子,中國(guó)科學(xué)院院士、中山大學(xué)天琴中心主任羅俊在介紹天琴計(jì)劃進(jìn)展時(shí)說(shuō)。
天琴計(jì)劃是中國(guó)自主空間引力波探測(cè)計(jì)劃,由羅俊于2014年提出。根據(jù)天琴計(jì)劃,2035年前后將在約10萬(wàn)公里高的地球軌道上,部署三顆全同衛(wèi)星構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)約為17萬(wàn)公里的等邊三角形星座,建成一個(gè)在太空中進(jìn)行引力波探測(cè)的空間引力波天文臺(tái),開(kāi)展引力波源探測(cè)。
為此,天琴團(tuán)隊(duì)提出“0123”技術(shù)路線(xiàn)圖,分階段推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)。其中,第“0”步開(kāi)展月球激光測(cè)距實(shí)驗(yàn),為天琴衛(wèi)星的高精度定軌提供技術(shù)支撐;第“1”步開(kāi)展單星試驗(yàn),對(duì)高精度空間慣性基準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行在軌試驗(yàn)驗(yàn)證;第“2”步開(kāi)展雙星試驗(yàn),對(duì)星間激光干涉測(cè)量技術(shù)進(jìn)行在軌試驗(yàn)驗(yàn)證;第“3”步發(fā)射天琴三星,進(jìn)行引力波的空間探測(cè)和長(zhǎng)期科學(xué)值守。
2019年6月,建成3個(gè)月的天琴計(jì)劃激光測(cè)距臺(tái)站成功獲得月面發(fā)射器回波信號(hào)。同年11月,天琴團(tuán)隊(duì)測(cè)到了月面上全部五個(gè)反射鏡信號(hào),使我國(guó)成為繼美國(guó)、法國(guó)后世界上第三個(gè)成功測(cè)得全部五個(gè)月球反射鏡的國(guó)家。
這是天琴計(jì)劃的第“0”步,旨在解決未來(lái)三顆衛(wèi)星的厘米級(jí)精確入軌問(wèn)題。“作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此。”天琴中心教授葉賢基說(shuō),激光測(cè)距實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離和高精度的目標(biāo),這項(xiàng)技術(shù)還可以應(yīng)用于衛(wèi)星探測(cè)、空間碎片定位、鎖定深空目標(biāo)、太空實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等方面。
相隔一個(gè)月,天琴計(jì)劃的第“1”步迎來(lái)重大進(jìn)展。2019年12月,搭載“天琴一號(hào)”衛(wèi)星的長(zhǎng)征四號(hào)乙運(yùn)載火箭沖上云霄?!斑@意味著天琴空間引力波探測(cè)計(jì)劃,正式進(jìn)入太空試驗(yàn)階段?!绷_俊說(shuō)。
今年3月,“天琴一號(hào)”衛(wèi)星再次傳來(lái)喜訊。它在軌運(yùn)行期間還獲得全球重力場(chǎng)數(shù)據(jù)。這是我國(guó)首次使用國(guó)產(chǎn)自主衛(wèi)星測(cè)得全球重力場(chǎng)數(shù)據(jù)。中山大學(xué)測(cè)繪學(xué)院教授鐘敏說(shuō):“地球重力場(chǎng)數(shù)據(jù)對(duì)國(guó)計(jì)民生具有重大戰(zhàn)略意義,能服務(wù)大地測(cè)量、地球物理、油氣資源勘探、防災(zāi)減災(zāi)、國(guó)防安全等領(lǐng)域?!?/p>
這種基礎(chǔ)研究同步帶動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)突破和應(yīng)用的模式,被形象地稱(chēng)為“沿途下蛋”。“一方面,分階段推動(dòng)我國(guó)空間引力波探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)走向成熟,并最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。”天琴中心常務(wù)副主任涂良成說(shuō),“另一方面,各步驟任務(wù)有自己的科學(xué)產(chǎn)出或重大應(yīng)用,服務(wù)國(guó)防安全、資源勘探和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等?!?/p>
如今,天琴團(tuán)隊(duì)已經(jīng)匯集中山大學(xué)和華中科技大學(xué)等單位的優(yōu)勢(shì)力量,整合多個(gè)省部級(jí)研究基地和平臺(tái),形成一支由院士領(lǐng)銜的500余人的科研團(tuán)隊(duì),吸引國(guó)內(nèi)20多個(gè)單位加入“天琴朋友圈”,與8個(gè)國(guó)家和地區(qū)的科學(xué)家簽訂合作協(xié)議。“天琴計(jì)劃的第‘2’步已經(jīng)立項(xiàng),我們充滿(mǎn)信心?!绷_俊說(shuō)。