欧洲成功发射“激光干涉仪空间天线探路者”探测器

<正>1引言2015年12月3日,欧洲航天局(ESA)的"激光干涉仪空间天线探路者"(LISA Pathfinder,以下简称"探路者")探测器由"织女星"(Vega)运载火箭发射升空,该探测器将测试空间引力波探测所需的技术。引力波的概念源于爱因斯坦的广义相对论,其中一项重要的预言就是存在引力波。引力波是物质运动或物质体系的质量分布发生变化时产生的一种     

引力波探测科学任务关键技术

介绍了引力波的基本概念,叙述了引力波产生的原因;调研了国内外地面和空间引力波探测的典型任务,并分析指出了地面与空间引力波探测任务的区别;分析了空间引力波探测任务的相关关键技术,阐释了空间引力波探测未来的技术发展方向;指出引力波探测任务的实施,对惯性导航、地球科学、高精度卫星平台建设等应用领域也将发挥积极的作用,对提升我国空间科学和深空探测的技术水平具有重要意义。     

空间引力波探测综述与拟解决的科学问题

空间引力波探测将为人类探索宇宙打开中低频段（0.1 m Hz～1 Hz）引力波观测的新窗口，这个频段的引力波事件被认为具有更重要的天文学、宇宙学以及物理学意义。其典型的波源包括超大和中等质量黑洞双星的并合、极端和中等质量比黑洞双星的绕转、银河系内数以百万计的致密双星系统以及随机引力波背景等，为研究宇宙起源与演化、黑洞形成与结构、引力和时空本质、暗能量和暗物质属性等提供了全新的方法和手段。21世纪以来，欧美联合的LISA计划成功发射了技术验证卫星LISA探路者，目前LISA计划已进入工程实施阶段，中国太极计划和天琴计划也相继发射了技术实验卫星太极一号和天琴一号，标志着空间引力波探测进入了全新的发展阶段。本文主要概述近年来国内外发展态势，详细凝炼空间引力波探测与研究的科学目标和未来发展的重点领域，系统优化引力波天文学、引力波物理学以及引力波宇宙学等相关学科布局，重点阐述推进空间引力波探测与研究的重要意义和发展战略。     

ESA科学计划委员会批准实施欧中合作SMILE任务

ESA网站2019年3月5日报道,ESA科学计划委员会已经正式批准实施中欧合作太阳风-磁层相互作用全景成像卫星(SMILE)任务,这标志着SMILE全面进入工程研制阶段。SMILE将于2023年底发射,运行寿命3年。该计划由ESA和中国科学院联合顶层策划,共同征集、遴选而出,并合作开展方案设计、工程研制以及数据分析与利用,是继地球空间双星计划后中欧又一大型空间探测计划。     

“引力波暴高能电磁对应体全天监测器”卫星任务概况

正天文学是一门观测驱动的科学,天文学的重大进展往往源自于新的观测发现。2015年9月14日,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)首次直接探测到来自双黑洞并合的引力波信号,开辟了人类探索宇宙奥秘的新窗口,该发现完成了爱因斯坦广义相对论的最后一块拼图,揭开了引力波天文学时代的序幕。引力波发现之后,伴随引力波产生的电磁辐射(即引力波电磁对应体)的探测研究变得更加重要和紧迫。鉴     

探测时空中的涟漪——引力波

正2015年12月3日,一枚织女星运载火箭从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空,搭载了由欧空局研发的"激光干涉太空引力波天线探路者"探测器(以下称为"LISA探路者")。发射2小时后,"LISA探路者"成功与火箭分离,进入一个近地椭圆停泊轨道,而后,"LISA探路者"利用自身推进系统通过6次远地点升轨,进入距离地球150万千米的地-日拉格朗日点L1,今年3月开始工作。     

ESA为地球探索者计划遴选出3项任务概念

正2017年9月,ESA对地观测咨询委员会(ACEO)发布地球探索者(Earth Explorer)计划第10项任务意见征集,并从21项提案中遴选出Stereoid、Daedalus和G-Class 3项任务概念。2018年9月21日,ESA对地观测计划委员会采纳了ACEO的建议,开始对这3项任务概念进行可行性研究,最终遴选出的任务将于2027—2028年发射。     

空间引力波探测器轨道确定及仿真分析

针对空间引力波探测器的精密轨道确定问题,选取LISA(Laser Interferometer Space Antenna)作为研究对象,建立了探测器的目标仿真环境,模拟生成美国深空网(Deep Space Network,DSN)和中国深空网(China Deep Space Network,CDSN)在不同测站下的...     

ESA第4个中级科学任务聚焦系外行星性质研究

正ESA网站2018年3月20日报道,选定系外行星大气遥感红外大规模巡天(ARIEL)作为其宇宙憧憬(Cosmic Vision)计划的第四个中级科学任务。ARIEL将聚焦于系外行星的性质,研究行星形成和生命出现的条件。ARIEL任务计划于2028年由ESA阿丽亚娜6型运载火箭发射,在距离地球150×104 km的第二拉格朗日点(L2)上运行,任务周期4年。     

2020年全球重要空间科学发射任务

2020年全球重要的空间科学发射任务约10次,主要集中在行星科学,包括4次火星探测和1次月球探测。中国GECAM卫星、欧洲太阳轨道探测器以及嫦娥五号和火星探测等任务都计划发射升空,为开展空间引力波研究、太阳爆发机制、行星起源和演化等科学前沿取得发现奠定重要物质技术基础。      

NASA新前沿计划遴选出二项任务概念

正NASA网站2017年12月21日报道,NASA为计划于21世纪20年代中期发射的新前沿(New Frontiers)计划第4项任务遴选出两项任务概念,即彗星宇宙生物学探索采样返回(CAESAR)任务和土卫六登陆点探测(Dragonfly)任务,而月球南极Aitken陨坑取样返回、土星探测、特洛伊小行星探测和金星原位探测等任务落选。CAESAR任务将对ESA罗塞塔(Rosetta)彗星探测器的探测目标——彗星67P/楚留莫夫-格拉希门     

Euclid顺利通过望远镜和光谱仪测试

ESA网站2021年9月19日报道,ESA宇宙憧憬计划的第二项中型任务"欧几里得"(Euclid)近日实现新的里程碑,成功完成了望远镜和光谱仪测试,这表明该任务可以在极端的空间环境中运行并达到设计性能.     

詹姆斯·韦伯空间望远镜成功发射

ESA网站2021年9月19日报道,ESA宇宙憧憬计划的第二项中型任务"欧几里得"(Euclid)近日实现新的里程碑,成功完成了望远镜和光谱仪测试,这表明该任务可以在极端的空间环境中运行并达到设计性能.     

天琴奏响,空间引力波探测技术验证传来佳音——访天琴一号技术试验卫星总设计师张立华

正2019年12月20日,"天琴"引力波探测计划的首颗技术验证卫星——天琴一号成功发射,开启了它的空间引力波探测技术探索之旅,经过6个月的在轨测试和试验,目前已圆满完成了各项试验任务,实现了对未来空间引力波探测任务进行部分关键技术验证的任务目标。在轨试验任务成功后,天琴一号卫星总设计师张立华接受了本刊记者的专访。     

空间环境地基综合监测网项目（子午工程二期）正式启动

<正>英国航天局(UKSA)网站2019年6月4日报道,在欧洲空间局(ESA)的资助下,英国将开发一种用于空间天气监测的新设备,以观测太阳风,保护航天员、卫星和地面基础设施,并基于此与美国合作建立一个增强型空间天气预报系统。空间天气是全球关注的问题。英国航天局、ESA计划与美国的NASA、美国国家海洋与大气管理局     

Mars 2020确定着陆点

<正>ESA网站2018年11月23日报道,ESA宇宙憧憬计划(Cosmic Vision)的第一项小型任务(S1)系外行星表征卫星(CHEOPS)将于2019年10月15日至11月14日期间择机发射。CHEOPS是首个专门用于对已知拥有行星的明亮恒星进行超高精度测光以寻找系外行星掩星的任务。CHEOPS主要科学目标是观察并测量拥有系外行星的明亮恒星体积密度,特别是拥有行星尺寸介     

来自宇宙的“蝈蝈声”——引力波

正北京时间2月11日23点30分,美国国家科学基金会在华盛顿特区国家媒体中心宣布:人类首次直接探测到了引力波!一时间,引力波疯狂刷屏朋友圈,甚至出现了一批"A股概念股"。该引力波(GW150914)是美国"激光干涉引力波天文台"(LIGO)两台孪生引力波探测器探测到的。两颗初始质量分别为29颗太阳和36颗太阳的黑洞,合并成了一颗62倍太阳质量高速旋转的黑洞,亏损的质量以强大引力波的形式释放到宇宙空间,经过13亿年的漫长旅行,于2015     

引力波探测中国都能做些什么?

正2月16日,中国科学家公布了正在筹划的一项新的空间探测引力波计划——太极计划。中国科学院院士、太极计划首席科学家胡文瑞介绍,太极计划的一种方案是在2030年前后发射三颗卫星组成引力波探测星组,用激光干涉方法进行中低频波段引力波的直接探测,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。他说,太极计划是一个中欧合作     

“太阳风-磁层相互作用全景成像”卫星任务概况

空间物理学是伴随着空间技术的发展而兴起的一门多学科交叉的前沿基础学科,主要研究日地空间的物理现象,其中,日地耦合问题是目前世界各国空间科学研究的核心问题之一。2014年,中国科学院(CAS)和欧洲航天局(ESA)共同发起实施了中欧联合空间科学卫星任务,致力于在任务的整个生命周期内,共同策划、征集、遴选并开展方案设计、工程研制及数据分析与利用。经过多轮遴选,"太阳风-磁层相互作用全景成像"(SMILE)卫星从多个项目建议中脱颖而出。SMILE卫星由中国和欧洲科学家共同提出,旨在大倾角、大椭圆轨道上,对向阳侧磁层顶、极尖区和地球极光进行全景成像,同时通过原位测量地磁场、等离子体,以提高人类对于太阳活动与地球磁场变化的相互关系的认知。2015年底,中欧双方各自通过决策机构的立项建议审查,启动了工程立项工作。其中,中方工程立项综合论证工作已经完成,中国科学院于2016年11月批复工程立项。     

漫谈引力波与黑洞

正众所周知,就在刚刚过去的2017年10月3日,北京时间17时45分,瑞典皇家科学院揭晓了2017年度诺贝尔物理学奖的获奖者名单。三名来自美国的物理学家——基普·索恩(Kip S.Thorne)、巴里·巴里什(Barry C.Barish)和雷纳·韦斯(Rainer Weiss)——因"激光干涉引力波天文台"项目(LIGO,Laser Interferometer Gravitationalwave Observatory)和引力波观测分享了900万瑞典克朗的奖金(约合110万美元)。韦斯