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“LIGO的成功对于全球空间引力波探测与研究都具有启示作用，但只是奏响了序曲”，在中国科学院院士胡文瑞看来， “空间引力波探测就像是一出交响乐，主调部分还没开始。”LIGO的发现让我国科学家对中国引力波研究充满期待，中国科学院正在酝酿的“太极计划”将探测天文学和空间宇宙物理最前沿的课题——测量中、低频引力波。 北京时间2月11日晚11点30分，美国LIGO（激光干涉引力波观测站）实验组面向全社会宣布，科学家直接探测到了引力波。 据胡文瑞介绍，一百年前，爱因斯坦在创立了广义相对论后不久就提出了引力波存在预言。百年来，世界各国的科学家为寻找和发现引力波付出了巨大的努力，建造了多种实验装置，但在LIGO之前，都没能直接探测到引力波信号。 在我国，空间引力波探测也已被列入中国科学院制订的空间2050年规划。早在2008年，由中国科学院发起、中科院多个研究所及院外高校科研单位共同参与，成立了中国科学院空间引力波探测论证组，开始规划我国空间引力波探测在未来数十年内的发展路线图。经过几年的努力，目前已形成了一支以中国科学院科研人员为主，胡文瑞院士、吴岳良院士为首席科学家的空间太极（Taiji）计划工作组。 太极计划的主要科学目标是什么？与LIGO有何区别？ 中国科学院院士、中国科学院大学副校长吴岳良表示，太极计划的主要科学目标是观测双黑洞并合和极大质量比天体并合时产生的引力波辐射，以及其它的宇宙引力波辐射过程。科学家们针对不同频率的引力波信号源，建造了不同的引力波接收器。这次宣布探测到引力波的LIGO科学合作组，目标是几十到几千赫兹的高频段，主要的引力波信号源是中子星、恒星级黑洞等致密天体组成的双星系统并合过程，探测手段就是地面数公里的激光干涉装置。而太极计划主要是基于中低频波段（10的-3次方到10的-1次方HZ）引力波的空间直接探测，检验广义相对论对低频引力波的预言。“空间激光干涉法测量中、低频引力波将是天文学和空间宇宙物理最前沿的课题。” 基于地面的引力波探测实验装置，由于受空间距离的限制和地球重力梯度噪声的影响，无法探测低于10Hz的引力波，使其研究目标变得较为有限。 为此，多国科学家都在加紧开展空间引力波探测的研究计划。1993年欧洲空间局(ESA)首先提出激光干涉空间天线(LISA)计划，在10的－4次方到10的－2次方HZ波段进行空间引力波测量。LISA计划的引力波源是双星系、超大质量双黑洞和大质量比双黑洞的并合、普通星系核中大质量黑洞捕获恒星质量黑洞、超致密双星、以及大质量天体的爆炸等。 胡文瑞表示，中科院的“太极计划”是一个中欧合作的国际合作计划，有两个方案：方案一，是参加欧洲空间局的eLISA双边合作项目，计划于今年秋天举行第三次双方科学家会议，并完成双边合作的可行性报告，然后各自向主管部门呈报，由双方主管部门审批后执行；方案二，是发射一组中国的引力波探测卫星组，与计划于2035年左右发射欧空局的eLISA卫星组同时邀游太空，进行低频引力波探测，互相补充和检验测量结果。“如果执行方案一，那么中国需按LISA要求承担20%的载荷，提供约合16亿人民币的设备；若执行方案二，项目组拟于2033年前后发射卫星组，实现我国大型先进科学卫星计划的突破，费用恐需80亿人民币左右。” 胡文瑞表示，空间引力波探测与研究将对高分四号、北斗系列等中国空间探测和空间应用技术产生不可估量的影响，同时还会大力推动皮米技术的研究，所能产生的社会经济价值巨大。 在此之前，中山大学天文与空间科学研究院院长李淼曾在接受媒体采访时表示，由中山大学牵头的引力波探测工程“天琴计划”已于去年开始启动，预期执行期为2016-2035年。（记者 魏艳） |
