“六年間，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，而且取得了超預(yù)期成果。”中國(guó)科學(xué)院院士、中山大學(xué)天琴中心主任羅俊說(shuō)，“六年里，天琴計(jì)劃還吸引了一批一批國(guó)內(nèi)外立志科研報(bào)國(guó)的青年人才，為中國(guó)自主空間引力波探測(cè)技術(shù)的攻關(guān)坐冷板凳、銳意進(jìn)取?！?/p>

近日，成立于2016年4月10日的中山大學(xué)天琴中心迎來(lái)了六周年的生日。六年里，他們走完了這項(xiàng)大科學(xué)計(jì)劃的前兩大步，大步快跑的背后是中山大學(xué)天琴團(tuán)隊(duì)敢于趟進(jìn)科學(xué)無(wú)人區(qū)，面向基礎(chǔ)科學(xué)前沿研究不懈奮斗之時(shí)不我待。

天琴計(jì)劃是中國(guó)自主空間引力波探測(cè)計(jì)劃，由羅俊院士于2014年3月正式提出。它在國(guó)際上首創(chuàng)地心、垂直黃道面的軌道方案。根據(jù)天琴計(jì)劃，將于2035年前后在約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)提出了“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，最后第“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8日，珠海鳳凰山頂，剛剛建成三個(gè)月的天琴計(jì)劃激光測(cè)距臺(tái)站傳來(lái)好消息：成功獲得月面發(fā)射器回波信號(hào)。天琴團(tuán)隊(duì)一鼓作氣，到11月歷史性地測(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，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)人30年測(cè)月的突破。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，“但作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止于此?！碧烨僦行慕淌谌~賢基說(shuō)。

月球激光測(cè)距技術(shù)，還可以處理很多太空事務(wù)。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)等等。”

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20日，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@意味著中國(guó)醞釀近20年、正式提出5年多的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)。

半年后的2020年5月，全國(guó)兩會(huì)上，羅俊院士對(duì)外公布了 “天琴一號(hào)”的“成績(jī)單”：所有技術(shù)指標(biāo)全部?jī)?yōu)于任務(wù)要求，達(dá)到國(guó)內(nèi)同類(lèi)技術(shù)的最高水平，這些技術(shù)聯(lián)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)了高精度慣性基準(zhǔn)建立的任務(wù)目標(biāo)。

2022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)。此前該項(xiàng)技術(shù)一直為美國(guó)和德國(guó)所壟斷，“天琴一號(hào)”使得我國(guó)成為世界上第三個(gè)有能力自主探測(cè)全球重力場(chǎng)的國(guó)家。

中山大學(xué)測(cè)繪學(xué)院教授鐘敏告訴記者：“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)于大地測(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，被天琴團(tuán)隊(duì)形象地稱(chēng)為——“沿途下蛋”?！耙环矫娣蛛A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)?！碧烨僦行某?wù)副主任涂良成教授說(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)家國(guó)防安全、資源勘探和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等?！?/p>

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