我国太极计划取得重大突破成功研制首台空间引力波探测装置

我国空间引力波探测“太极计划”近日取得关键性技术突破。据中国科学院力学研究所5月9日公布，该计划核心测量系统的首套全功能干涉仪光学平台已成功研制，并顺利通过地面性能验证。这标志着，这项旨在聆听宇宙“涟漪”的宏伟太空探测工程，其最精密的“测量心脏”已从设计方案正式迈入工程实现阶段。相关研究成果已在国际知名学术期刊《研究》上发表。

“太极计划”的科学目标宏大而深远：计划在太空中部署三颗卫星，构成一个臂长高达300万公里的超巨型激光干涉阵列，用以直接探测来自宇宙深处的极微弱引力波信号。为实现这一目标，其星间激光测距精度必须达到皮米量级——形象地说，相当于测量一根头发丝直径的十万分之一。这对测量系统的稳定性、灵敏度和环境适应性提出了前所未有的极限挑战。

▲全功能干涉仪光学平台的正反面照片。中国科学院力学研究所供图

承担此次攻关任务的是中科院力学所引力波实验中心的研究团队。他们成功攻克了核心技术难题，所研制的全功能干涉仪光学平台设计巧妙。平台创新性地采用了“正反分离”的三维立体构型，这一设计核心在于将仪器内部的热源与极其精密的干涉光路在空间结构上进行物理隔离。此举显著提升了整个系统在复杂多变的空间热环境下的长期稳定性和温度适应性。同时，该平台在设计上高度集成化，能够与空间望远镜、超高精度惯性传感器等其它核心载荷实现一体化对接，具备了完整的工程应用功能。

卓越的设计需要严苛的验证。研究团队依托力学所怀柔园区国际先进的皮米精度激光干涉测量平台，开发了一套独创的数据分析与噪声抑制后处理算法，有效消除了地面测试环境中的多种干扰噪声。最终的权威测试数据表明：该干涉仪光学平台在关键测量频段的灵敏度实现了一个数量级的提升，全面达到了“太极计划”对皮米级超精密测距的性能指标要求，为未来空间在轨实验奠定了坚实的技术基础。