中新網(wǎng)北京5月9日電 (記者 孫自法)記者5月9日從中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所獲悉，繼2019年“太極一號(hào)”干涉儀成功在軌驗(yàn)證后，該所引力波實(shí)驗(yàn)中心團(tuán)隊(duì)最近又針對(duì)“太極計(jì)劃”對(duì)超高精度激光干涉測(cè)量的需求，首次設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)適用于“太極計(jì)劃”的全功能光粘干涉儀光學(xué)平臺(tái)。

　　與此同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)完成了該平臺(tái)系統(tǒng)的地面性能測(cè)試和噪聲評(píng)估，從而為“太極計(jì)劃”引力波探測(cè)的干涉儀工程化鋪平了道路。

　　中國(guó)科學(xué)院力學(xué)所介紹，“太極計(jì)劃”是由中國(guó)科學(xué)院提出的空間引力波探測(cè)方案，中國(guó)科學(xué)院院士吳岳良擔(dān)任首席科學(xué)家。該計(jì)劃利用3顆衛(wèi)星組成臂長(zhǎng)300萬(wàn)公里的激光干涉儀，探測(cè)頻率范圍為0.1毫赫茲到1赫茲頻段的引力波信號(hào)。這要求干涉儀具備皮米級(jí)的測(cè)距精度，并對(duì)環(huán)境控制、儀器性能和噪聲分析提出了前所未有的挑戰(zhàn)。

　　為滿足百萬(wàn)公里級(jí)臂長(zhǎng)和皮米級(jí)測(cè)量精度的實(shí)際需求，研究團(tuán)隊(duì)首先明確干涉儀模型需要具備的各項(xiàng)功能及對(duì)應(yīng)的指標(biāo)要求，并據(jù)此設(shè)計(jì)出一套全功能干涉儀光學(xué)平臺(tái)。該平臺(tái)創(chuàng)造性采用“正反分離”的三維布局，有效隔離熱源對(duì)光路的影響，顯著提升了系統(tǒng)在空間環(huán)境中的熱穩(wěn)定性。同時(shí)，該設(shè)計(jì)兼容與望遠(yuǎn)鏡、慣性傳感器的垂直光束連接，功能完整性高。

　　依托中國(guó)科學(xué)院力學(xué)所懷柔園區(qū)的皮米精度激光干涉平臺(tái)，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)首次設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)全功能光粘干涉儀光學(xué)平臺(tái)進(jìn)行了全面的穩(wěn)定性測(cè)試和噪聲評(píng)估。其中，研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)噪聲源研發(fā)出一套數(shù)據(jù)后處理抑制方法，實(shí)現(xiàn)干涉儀靈敏度曲線將目標(biāo)頻段的系統(tǒng)穩(wěn)定性提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)，使其性能滿足“太極計(jì)劃”空間引力波探測(cè)任務(wù)對(duì)干涉儀系統(tǒng)的指標(biāo)要求。

　　研究團(tuán)隊(duì)表示，本項(xiàng)研究是“太極計(jì)劃”干涉儀系統(tǒng)由原理樣機(jī)向工程樣機(jī)轉(zhuǎn)換的重要里程碑，不僅驗(yàn)證了全功能光粘干涉儀光學(xué)平臺(tái)的技術(shù)可行性，還為后續(xù)“太極計(jì)劃”更高精度的噪聲消減工作提供了理論依據(jù)與數(shù)據(jù)支撐。

　　據(jù)悉，“太極計(jì)劃”這項(xiàng)重要新突破成果，由中國(guó)科學(xué)院力學(xué)所引力波實(shí)驗(yàn)中心團(tuán)隊(duì)與合作者共同完成，相關(guān)研究論文近日在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《研究》(Research)發(fā)表。(完)