欧空局正在建造巨大的太空天线来监听黑暗宇宙

欧空局计划利用LISA卫星，利用相距数百万公里的三角形探测器捕捉来自太空的引力波，揭开我们从未见过的宇宙秘密。图片来源：欧空局

ESA和OHB启动LISA项目探测引力波

6月17日，欧洲航天局（ESA ）与OHB系统公司正式签署建造LISA（激光干涉仪空间天线）的协议。这项开创性的任务将成为首个旨在探测引力波的太空天文台。引力波是由超大质量黑洞碰撞和合并等巨大事件在时空中产生的微妙涟漪。

该声明在法国巴黎国际航空展上发布，标志着 LISA 工业研发正式启动。随着这一里程碑的完成，OHB 将与 LISA 团队密切合作，最终完成航天器设计并开始建造。

打开一扇通往黑暗宇宙的新窗户

OHB System AG 首席执行官 Chiara Pedersoli 表示：“我们非常荣幸欧空局和科学界委托我们执行这项开创性的科学任务。我们将与合作伙伴携手，随时准备将 LISA 变为现实——开创我们‘探索引力波’的能力，并使我们能够以全新的视角观察宇宙。”

从左至右，欧洲航天局 (ESA) 科学总监卡罗尔·蒙德尔 (Carole Mundell) 和 OHB System AG 首席执行官 Chiara Pedersoli 在签署建造 ESA LISA（激光干涉空间天线）任务的协议后握手。图片来源：ESA – M. Polo

“我很高兴今天与OHB的合作伙伴共同庆祝合同签署，他们将领导这项雄心勃勃的计划的实施。LISA体现了我们多年来开拓性的技术发展、科学界的希望和信念，以及欧空局成员国的坚定支持。作为首个旨在捕捉引力波的太空任务，LISA将为探索暗宇宙打开一扇全新的窗口，并将已知的物理定律推向极致，”欧空局科学主任卡罗尔·蒙德尔教授补充道。

“LISA 的飞行也将代表精密工程和国际合作在新范围内取得的胜利，并使欧洲走在空间技术和基础科学的前沿。”

LISA 在揭开宇宙秘密方面的独特作用

LISA 是一项大型任务，旨在探测时空中难以捉摸的涟漪。LISA 将利用其在太空中的有利位置，捕捉到频率低于地球所能探测到的引力波，从而揭示不同规模的事件——最早可追溯到时间的黎明。

这将使科学家能够追踪大质量黑洞如何在宇宙时代合并和生长，探索引力的基本性质，并研究宇宙膨胀的速度。

在我们自己的星系中，LISA 将为我们提供有关数万个致密双星系统的形成和演化的新见解，并加深我们对恒星起源黑洞的理解。

工程奇迹：太空三角天文台

为了实现这一壮举，LISA 将被设计为由三艘航天器组成的星座。它们将以三角形编队飞行，跟随地球绕太阳运行。等边三角形的每一条边长 250 万公里，是地月距离的六倍多。

让三艘航天器飞行如此远的距离，此前从未有人尝试过。更何况，这些航天器还要在彼此相距甚远的地方相互交换激光束。

欧空局的LISA任务将捕捉并研究时空结构中的涟漪。这些涟漪被称为引力波，是在宇宙中一些最强大的事件中发出的。产生引力波的一个例子是一对黑洞相互绕转并即将发生碰撞。它们巨大质量的加速会震动时空结构并产生涟漪。图片来源：欧空局/ATG媒体实验室

2035年发射计划和复杂的立方体技术

这三艘航天器计划于 2035 年搭载阿丽亚娜 6 号火箭发射。

每艘航天器都携带一对纯金铂金立方体，即所谓的测试质量块（比魔方略小），它们自由漂浮在特制的外壳中。引力波会导致不同航天器中金质立方体之间的距离发生微小变化。

为了捕捉时空涟漪，该任务将使用激光干涉仪这种独特灵敏的尺度来追踪这些微小的变化——因此该任务被命名为“激光干涉仪空间天线”。

该技术需要从一艘航天器向另一艘航天器发射激光束，然后叠加它们的信号，以确定 250 万公里距离内质量距离的变化（精确到几十亿分之一毫米）或小于氦原子直径的偏移。

来自欧洲各地的精密仪器

LISA 任务由欧洲航天局 (ESA) 领导，是一项全球合作计划，汇集了 ESA、其成员国、NASA以及被称为 LISA 联盟的全球科学家团队。

该航天器的建造工作正在由顶级工业团队进行，由 OHB System AG 与泰雷兹阿莱尼亚宇航公司共同领导。

欧空局的多个成员国正在提供关键部件，使这项开创性的任务得以实现。意大利和瑞士提供了超精密的自由漂浮测试质量块，这些质量块不受任何外力影响。德国、英国、法国、荷兰、比利时、丹麦和捷克共和国提供了先进的系统，这些系统能够以皮米级的精度探测到微小的距离变化。西班牙提供了科学诊断子系统，这是一套用于监测航天器环境和性能的精密仪器。

这些贡献共同构成了 LISA 聆听宇宙最深层振动所需的尖端工具包。

编译自/ScitechDaily