“LISA探路者号”卫星

2016年来到日地第一拉格朗日点（卫星在该点上的轨道周期与地球公转周期一致）的“LISA探路者号”携带了两个质量2千克的金铂合金立方体，相隔距离38厘米。立方体受到卫星环境的保护，理论上只有引力波能扰动它们的自动落体同步性。“LISA探路者号”实验证明，对这种扰动的测量精度能够达到皮米级别。

此外，卫星上的微型推进器实现了高精度地调整卫星运动路线，以保证立方体能自由下落而不受干扰。1000个这样的推进器才能推动地面上的一张纸。

“LISA探路者号”卫星

虽然“LISA探路者号”的降噪精度超过了目标精度的5倍，令人喜出望外，但LISA项目本身却有些波折。

1990年代，欧洲空间局和美国国家航天航空局（NASA）开始合作发展LISA（激光干涉仪空间天线）项目。这也是目前国际上发展相对最成熟的空间引力波探测计划。

2011年，由于NASA的退出和欧洲经费的缩减，LISA演化为eLISA项目，从3颗卫星6路激光干涉削减为3颗卫星2路激光干涉。随后，欧空局邀请中国加入该项目，承担其中20%的经费。

2017年6月， LISA入选欧空局“宇宙观十年计划（2015-2025）”中最高的L级任务，经费上限10.5亿欧元。几乎同时，NASA宣布回归空间引力波探测，eLISA又重新回到了LISA项目。

LISA预期在2021年完成关键技术研究，争取在2030年左右发射卫星。

吴岳良对此表示，中科院始终保持着两条路线，在参与LISA每一次合作会议的同时，坚持探索自主的引力波空间探测计划。“太极计划”几乎覆盖LISA的引力波探测频段，且在中等质量双黑洞系统对应的频段比LISA具有更高的探测灵敏度。

“太极计划”卫星组平面与黄道面成60度夹角

“太极计划”将帮助科学家了解宇宙中第一代种子黑洞是否由暗物质形成，又是如何成长为大质量和超大质量黑洞的。同时，科学家能借此研究引力波的极化，探索引力的本质。

其他引力波探测计划

LIGO成功探测到引力波后，中国迅速跟进布局。目前，中国的引力波探测大致兵分三路。在“太极计划”之外，中山大学也提出了一个独立的空间引力波探测项目“天琴计划”。“天琴计划”同样是一个三星系统，位于距离地球约10万公里的地球轨道，组成边长约15万公里的三角形。

“太极计划”、LISA的太阳轨道(上)与“天琴计划”的地球轨道(下)

吴岳良指出，“太极计划”在太阳轨道上运行，一是可避开地球重力梯度噪声的影响；二是卫星组平面与黄道面成60度夹角，使卫星始终面对太阳保持热辐射的稳定性，满足探测器温度变化控制在百万分之一的要求。

此外，中科院高能所正牵头在海拔5100米的西藏阿里建设原初引力波项目，聆听大爆炸后的宇宙初啼。一期望远镜预计在2020年开始观测。

国际上，美国和日本各自提出了“大爆炸观测者”和DECIGO计划，着重探测与地面和LISA之间的中频0.1-1.0赫兹引力波。不过，两者所要求的探测精度更高、经费更高，目前项目进展缓慢。

（本文来源：澎湃新闻(上海)）