LISA探路者进入自由落体状态

[ 录入者:Melipal | 时间:2016-03-15 17:14:45 | 作者:Melipal 译 | 来源:ESA | 浏览:993次 ]

原文标题:Freefall achieved on LISA Pathfinder

原文来自:ESA   Posted: 2016. 2. 24  

编译:Melipal   审校:Linq (编译版权所有,文章有删节,未经许可请勿转载。)

2月22日星期一,ESA的LISA探路者卫星核心携带的两枚检验立方体开始只在引力的作用下运动——这是通向论证空间引力波观测所需技术这一目标的另一个里程碑。

对于LISA探路者卫星来说,它度过了紧张的两个月。在去年12月3日的发射以及6次轨道提升点火之后,今年1月,它最终抵达了工作地点——距离地球150万千米之外,位于地球朝向太阳的方向上。工程师和科学家小组开始开启并测试其上的系统。

最精密的一项操作必须要涉及将两枚检验质量从锁定机构中释放出来。在地面操作、发射和巡航期间,锁定机构固定着检验质量。

艺术家笔下的LISA探路者,其两枚自由下落的检验质量位于卫星核心。(图片版权:ESA/ATG medialab)

首先,锁住两枚完全相同的金铂合金立方体顶角的各8个“棘爪”在2月3日被收回。随后立方体各只由两根支撑棒固定,每对支撑棒轻轻推挤着立方体相对的两侧。

2月15日,第一枚检验质量的支撑棒被撤去;翌日第二枚检验质量的支撑棒也被撤除,让立方体在距离容器侧壁数毫米的地方自由漂浮。

两枚立方体被成功释放,并在150万千米外的太空中漂浮,这让小组成员兴奋而欣喜。

在接下来的几天里,立方体上被施加了微弱的静电力,其目的是移动立方体,并让它们与卫星一同在太空中运动。卫星会受到太阳光的光压等外界作用力的微小扰动。

这样小组可以开展进一步的仪器测试,测试对象包括用于测量每个立方体电荷的系统,还有用于监测立方体位置和指向的流程。

随后小组使用联结两个立方体的激光束,让立方体彼此对齐,并确定激光测量与静电传感器读书一致。

在证实一切如期运行之后,静电力的强度被逐渐减弱,最终沿检验质量的灵敏轴向已经不存在任何静电力。这样2月19日进行了一次无拖曳运动的短暂测试。

LISA探路者卫星的解剖图。(图片版权:ESA/ATG medialab)

最后在2月22日,小组着手应对最大的一个挑战:让两个立方体完全自由,只在引力的作用下运动,并让卫星环绕二者主动实施机动。

为了实现这一点,LISA探路者要测量每个立方体的位置和指向,并通过点燃微型推进器来修正自身的运动,保证卫星以其中的一个立方体为中心。

LISA探路者的任务科学家保罗·麦克纳马拉(Paul McNamara)说:“这是一个历史性的成就:我们正在论证史上在太空中取得的最精确的自由落体状态。”

2月23日,卫星第一次切入切入主运营模式。此时检验质量进入了自由落体状态,所有的关键元件就位,未来几天将对全面运行的载荷进行一些最终的测试,准备在3月1日开始从事LISA探路者的科学任务。

为了建造并操纵观测引力波的未来航天器,再现尽可能接近真实自由落体的运动是非常具有挑战性且必需的条件。

一个世纪之前,阿尔伯特·爱因斯坦预言了引力波(也就是时空本体起伏)的存在。最近,激光干涉仪引力波天文台(LIGO)第一次直接探测到了这种波动,并在2月11日将其公之于众。

空间引力波天文台是ESA的宇宙视野计划L3任务的目标,而LISA探路者将为未来引力波宇宙的研究奠定基础。

ESA的项目经理塞萨尔·加西亚·马里罗德里加(César García Marirrodriga)说:“看到这颗先驱性的卫星真正开始执行关键的任务,这是巨大的奖赏。”

(全文完)

Tags:LISA探路者 自由落体

责任编辑:Melipal

本周热点

在新窗口打开 实际大小 关闭 鼠标滚轮缩放图片

loading.