科学家们一直梦想着向太空发射一组探测器来探测引力波——这是爱因斯坦首次预测到的时空涟漪，并于本月初首次观测到。

 

现在，这个梦想离现实又近了一步。研究人员正在进行一项耗资4亿欧元(合4.4亿美元)的任务，首次在太空中尝试必要的技术——包括在自由落体的金属立方体之间发射激光——他们告诉《自然》杂志，最初的试运行正如他们所希望的那样顺利。

 

去年12月启动的丽莎探路者计划(LISA Pathfinder mission)的项目科学家保罗•麦克纳马拉(Paul McNamara)表示:“我认为，我们现在可以说，这一原则已经奏效。”“我们相信，我们现在处于一个良好的状态，可以展望未来，展望下一代。”

 

“一切都按照我们的设计进行。这有点神奇，杏耀下载在你作为实验主义者的职业生涯中，你很少看到这种情况， 杏耀平台谈科技 ，”意大利特伦托大学(University of Trento)物理学家、探路者任务(Pathfinder mission)的首席研究员斯特凡诺·维塔莱(Stefano Vitale)说。

 

欧洲航天局资助了这次试验，并希望最终能发射一项耗资10亿欧元的探测引力波的任务。这将在三个相距数百万公里的航天器之间发射激光。每艘飞船将包含一个测试体(一个金属立方体)，它将被置于自由落体状态，除了重力之外，不受任何外力的影响。由于引力波会拉伸和压缩时空，天文台希望能够利用激光探测到自由落体立方体之间距离的微小变化，从而观测到通过的引力波。

 

由于其巨大的规模，太空探测器可以探测到比地球上的实验更低频率的引力波，比如美国先进的激光干涉仪引力波天文台，它在2月11日宣布了第一次成功的探测。科学家们希望研究的更强大的事件，如星系和超大质量黑洞之间的碰撞，可以触发低频波。

 

探路者任务的目的是在一个小得多的规模上展示基本的设计工作，并绘制其局限性。它使用两个相隔38厘米的测试质量(各为2公斤的黄金和铂金块)，将它们与除了重力影响之外的一切事物隔离开来，并测试它们相对运动的变化是否可以用皮米级精度来测量。为了让这些立方体处于自由落体状态，航天器监测它们的运动，并使用微小的推进器使自己保持在质量的中心。

 

维塔莱说，这类实验在距离地球数百万公里的地方进行，其复杂性意味着怀疑论者怀疑它是否能在太空中工作。但是自从2月23日探路者号开始用激光跟踪它释放的立方体以来，数据流回来了，显示它不仅满足而且超过了它的要求，他说。目前，研究小组对这些仪器的性能细节保密。

 

证明基本的技术是可行的只是任务的第一步。它的主要科学目标是了解系统中的噪音来自何处，探路者团队将在接下来的几个月里进行研究。这些知识在设计2034年发射的天基引力波天文台时将是必不可少的。麦克纳马拉说:“这项任务的主要目标不是衡量我们做得有多好，而是了解我们做得有多好。”

 

“探路者”号的成功被视为建造该天文台的先决条件，欧洲航天局在2013年同意为其提供资金。但在进行如此雄心勃勃的实验之前，杏耀软件科学家们还认为引力波应该已经在地球上的探测器上被观测到。“看起来这两个条件是在同一个月实现的。所以这真的是我们的月份，”维塔莱补充道。