各位好，这个“太极方案”是我现在正在从事的勘探引力波的严重专项。不同于地基的引力波勘探器，咱们这座太空中的引力波勘探器标准巨大，标准可达300万公里，挨近地月间隔的8倍，可谓是人类研发的最大勘探器。

  2015年，人类初次直接勘探到双黑洞兼并发生的引力波，敞开了引力波天文学年代。经过这些年的科普，很多人应该对引力波有了一个底子的了解。为了照料更多的朋友，我仍是首要介绍一下有关引力波的底子概念。

  我打个比方，假如把世界幻想成一张蹦床，星星是放在上面的保龄球。球越重，床陷得越深。当两个黑洞忽然撞到一同，就像猛地晃动蹦床，一圈圈“时空涟漪”会以光速向外跑——这便是引力波。

  2015年美国的LIGO引力波天文台第一次“听见”恒星级黑洞宣布的高频引力波，能够看做是“女高音”。根据这个研讨，三位美国科学家拿到了2017年诺贝尔物理学奖。但世界还有很多的低频引力波，它们犹如“男低声”和“超低声”，这一种评率的引力波还没被录入，而“太极方案”大科学便是我国专门去录低频段引力波的天线。

  更酷的是，引力波真的像声响：频率高的像“女高音”，频率低的像“男低声”。只需咱们能造出满足活络的“麦克风”，就能把世界这部“交响乐”完好录下来。

  曩昔人类只用“看”——望远镜搜集可见光、无线电、X射线等电磁波。但这些只能照亮不到5%的世界，剩余95%的暗物质、暗能量像隐身衣，看不见。引力波因为是“时空的波纹”，能够穿透漆黑，帮咱们拍到世界躲藏的剧情。

  这相当于电磁波给世界拍了张相片，引力波要给世界录段音。只要把“看”和“听”结合起来，咱们才干够拼出世界真实的高清全景图。

  LIGO只能听“高音”，更消沉的“男低声”必须到太空去，因为地上有地震、人声、货车搅扰，底子听不清。换句话说，地上勘探器像在校园操场听音乐会，太空勘探器就像把麦克风直接放到舞台中心。

  2.、追寻“种子”怎样长成“大树”：中等质量（几百～十万倍太阳）种子黑洞是谁生的？暗物质能不能当“种子”？小种子怎么快速吃成超级大胖子？

  3、找世界“第一代恒星”：第一代恒星质量是太阳的几十到几百倍，活得快死得早，太极要抓它们留下的“遗址”。

  4、给“大爆炸回声”设上限：假如世界暴胀真的发生过，会留下原初引力波布景，太极将给出第一份“音量表”。

  5、测“引力波的极化”：光波有偏振，引力波也有。不同极化形式对应不同引力理论，太极将供给“一票否决”等级的实测数据，帮爱因斯坦或他的挑战者打分。

  编队：2033年左右，一枚火箭一次把三颗卫星送进同一轨迹，绕太阳飞，全体落后地球约20°，间隔地球5000万多公里——既躲开了地球的引力噪声，又能和地上天线愉快通讯。

  臂长：每两颗卫星间隔300万公里，正好能“共振”0.1毫赫兹–1赫兹的引力波，相当于给“男低声”量身定做的吉他弦。

  激光：每颗卫星伸出两套几十厘米口径的望远镜，相互发射红外激光，构成三架巨大的“迈克尔逊干与仪”。激光在300万公里的“真空管道”里往复，相位差能测到10皮米——相当于量出北京到上海之间多出一根头发丝的粗细。

  测验质量：卫星中心悬浮着几厘米巨细合金立方体，它们才是真实的“传感器”。引力波一来，立方体之间的间隔轻轻颤动，卫星外壳却被“无拖曳”体系牢牢护住，不让任何外力碰它们。

  要想坚持三颗卫星相对方位始终不变，可不是一件简单的工作，这需求传感器和推动器的精细协作。

  咱们运用惯性传感器实时监测太阳风、世界射线形成的“推力”，精度到0.1飞牛。个人会运用微推动器阵列（凉气、离子或场致发射等多种微型发动机）随时反向喷气，把卫星“推”回抱负轨迹，让测验质量永久处于“自由落体”状况。

  除了运用微推动体系实时调理之外，温控也是一个很重要的方面。卫星外壳±0.000001℃的恒温，防止热胀冷缩假信号——相当于把一间教室的温度动摇操控在一根头发丝直径等级。

  除了咱们的太极方案外，欧洲也在推动他们的引力波勘探方案“LISA。LISA的标准为250万公里，比咱们的太极稍短一些。两个勘探器尽管存在竞赛联系，但更具有强壮的协同互补潜力。

  两个勘探器尽管勘探的频段有堆叠，但各自的活络度优势区间不同。联合观测能掩盖更宽的频率规模，然后捕捉到品种更丰厚的引力波事情。

  因为单个引力波勘探器难以准确确认波源在天空中的方位。太极和LISA在日心轨迹上构成一个巨大的空间干与网络，经过三角测量法，能将引力波源的方位精度进步几个数量级，这就像咱们用两只眼睛（两个勘探器）才干立体定位相似。

  太极和LISA好像两位技艺出众但各有所长的“太空捕手”。它们的协作将为咱们翻开一扇史无前例的窗口，让咱们能更明晰、更准确地“倾听”来自世界最深处的时空涟漪，一起揭开黑洞、引力甚至世界来源和演化的奥妙。

  值得一提的是，我国团队已打破“皮瓦级弱光锁相”“飞牛级微推”“亚皮米稳频”等关键技能，部分目标抢先欧洲LISA Pathfinder一个数量级。

  2008年：中科院空间科学与使用研讨中心初次把“我国空间引力波勘探”写进《空间科学2050道路年：建立“空间引力波勘探作业组”，在eLISA联盟大会上提出300万公里臂长方案，欧洲人惊呼“太极参数”。

  2019年：太极一号技能验证星升空，完结无拖曳、激光测距、惯性传感三大技能验证，已打破“皮瓦级弱光锁相”“飞牛级微推”“亚皮米稳频”等关键技能。

  2025年：拓宽引力波勘探前沿、抢占空间引力波勘探科技制高点，渐渐的变成了国家严重战略，也是国家空间科学中长期发展规划（2024--2050年）中五大主题之一“时空涟漪”的优先发展方向。

  “太极方案”的技能溢出清单，可用于回馈社会常常有人问，勘探引力波除了研讨世界奥妙外，还有什么用？必须得说，咱们的太极方案，还真很有用。为了高精度的引力波勘探，咱们霸占了层层技能难关，这些新的技能彻底可用于日经济建设范畴。比方：皮瓦级弱光勘探，可用于下一代斗极/深空激光通讯 ；飞牛级微推，可用于高精卫星姿势操控、太空废物整理 ；亚皮米稳频，可用于光钟、下一代GNSS，能让定位差错从厘米到毫米；超稳望远镜，可用于对地观测、空间引力红移试验；大数据算法，可用于引力波实时处理渠道，可转医疗信号剖析、金融脉冲辨认等。

  21世纪以来，科学研讨范式正从“小作坊”形式迈向“大科学”工程。在此浪潮中，我国一批科研重器繁荣出现：“我国天眼”倾听深空电磁波，“阿里方案”努力捕捉原初引力波，“高海拔世界线观测站”勘探超高能粒子，“人工太阳”攻关聚变动力，“高能同步辐射光源”解析微观结构等等。这些大科学设备合力拓宽人类认知鸿沟。腾讯新闻推出《20问我国20大科学重器》大型特别策划，约请20位科学家，给出从世界来源到未来动力的威望解读。