荆楚网客户端-荆楚网消息(记者沈素芬 通讯员高翔)8月22日以来,人民日报、科技日报等多家中央媒体发布《国际学术期刊:“天琴一号”在轨验证的技术指标均超预期》,聚焦这一重大科研进展。报道引用国际学术期刊《经典和量子引力》(Classical Quantum Gravity)中的表述,实验结果显示“天琴一号”在轨验证的所有技术指标不仅超过任务预期目标,也超过中国国内同类技术的最高水平,部分技术指标比国内现有指标提高两个量级及以上。
“天琴一号”在我国关于空间引力波探测的重大科学计划“天琴计划”中担负了何种任务?它的升空为何需要众多国内顶尖科研团队共同参与?正值全国科技活动周举办20周年之际,该论文的通讯作者之一、“天琴一号”卫星副总师、华中科技大学引力中心主任周泽兵教授进行了一次深度解读。
问:“天琴一号”卫星的作用是什么?
周泽兵: “天琴一号”是天琴计划“0123”技术路线图的重要一环。“天琴一号”的核心任务是验证空间惯性基准技术,这是空间引力波探测技术体系中的核心技术之一,包括高精度惯性传感、微牛级连续可调微推进和无拖曳控制三大关键技术,以及高精度激光干涉测量技术、高稳定度温度控制技术和高精度质心控制技术。
问:“天琴一号”在整个“天琴计划”中的作用是什么?
周泽兵:“天琴计划”是我国关于空间引力波探测的重大科学计划,由中国科学院院士、华中科技大学教授罗俊于2014年3月在华中科技大学提出,其科学目的是通过引力波探测进行天文学、宇宙学及基础物理前沿研究。该计划预计在2035年前后,约10万公里高的地球轨道上,部署3颗卫星,构成边长约为17万公里的等边三角形编队,建成空间引力波探测天文台,开展空间基础科学前沿研究。
“天琴一号”是天琴计划“0123”技术路线图的重要一环。天琴计划的技术路线最大特色是:一方面各步骤任务有自己的科学产出或重大应用,另一方面又分阶段推动我国空间引力波探测关键技术走向成熟,从而保障空间引力波探测任务的最终开展。
问:“天琴一号”于2019年12月20日在山西太原发射,为什么时隔8个月后,才有关于 “天琴一号”试验卫星第一轮实验结果的消息?
周泽兵:所有的实验结果,要经得起公开的评审及评价,要经得起考验。本着对科学严谨负责的态度,在“天琴一号”已经正常运转8个多月后,我们决定对第一轮实验结果进行公布。
问:为什么各项技术验证会好于预期?
周泽兵:我认为主要有两方面的原因:一方面,是天琴团队从建立起就高度重视顶层设计和质量管理。天琴一号研究团队从系统组织到单元技术攻关,不断优化设计、科学论证与精细管理,在项目研发过程中从系统到细节深层次的科学论证与优化,各项技术互相支撑,相得益彰,例如,由于惯性传感器和微牛顿推进器相互验证,实现在轨的高精度互相标校,为高精度惯性基准体系构建的验证提供坚实支撑。
另一方面,得益于研究团队长期自主研发,做了大量的自主科研工作,每一步都稳扎稳打,现在“天琴一号”得到这么好的技术验证结果,是厚积薄发的结果。例如,华中科技大学早在2000年就开始了高精度空间惯性传感器的自主研发,正是因为经过了20多年自主探索研制,在经过了2013年和2017年两次成功飞行后,“天琴一号”的上空间传感器技术较之前有了更进一步改进和提升,这是技术验证结果优于预期的重要因素之一。
问:您对这一结果有何评价?
周泽兵:技术验证结果超乎预期的优良表现,除了所验证技术本身的成熟之外,离不开卫星平台的优良表现,这是科研机构与工业部门的一次漂亮协作。“天琴一号”的成功得益于国家的大力支持,得益于多个部委、高校和企业的通力协作,创新基础研究走向转化应用、服务国家战略的合作机制。