欧空局新任务:搜寻时空涟漪

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在遥远的宇宙深处，爆发的恒星和超级巨大的黑洞弯曲着时空结构。我们很难用头脑来领会这种巨大的力量，但是我们也许可以用引力波的形式来量化它们。欧洲太空局(ESA)的一项新任务是人类在太空中这样做的第一次大胆尝试。

今年秋天，ESA的LISA探路者将被发射进入太空前往距地球近一百万英里的拉格朗日点L1。它将开始试点测试用来探测难以捉摸的引力波的基础技术。本周，这个微型科学天文台在踏上漫长旅程之前，于德国奥托布鲁测试中心向公众作最后一次告别展示。

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LISA探路者发射组合在德国慕尼黑附近的奥托布鲁IABG测试中心。31 August 2015

LISA探路者项目科学家Paul McNamara 告诉媒体，“这是一个极端具有挑战性的任务，它将为未来的天基引力波观测项目铺平道路，为探索宇宙打开一个新窗口。”

引力波由超大质量黑洞合并这样的灾难□□件引起的时空涟漪，爱因斯坦最初于1915年预言了它。电磁辐射在空间传播时会从物体上散射，而引力波则能穿透所有物质，能让物理学家们以最少的干扰“回看”宇宙的开端。

首先，只要我们能发现他们。产生引力波需要惊人的能量，然而这些时空涟漪异常微弱。要找到它们，我们需要能够精确测量远处物体间微小距离变化的仪器。地面观测站也许很快就能有发现他们所需的足够灵敏度，但这些仪器有一些固有局限性，树倒下或货运列车滚过就会显示在他们的探测器上，使得很难看清微弱的引力波信号，而且地面观测站也局限于较小的波长范围。

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因此研究者们转向太空。在地球引力井之外，我们可以放长线钓大鱼，把两个物体放置于比地面上能做到的相距更远处。这将允许物理学家们在更大的波长范围内寻找引力波，增加发现它们的几率。

理想情况下，物理学家们想要的天基引力波观测站要能检测到相距一百万公里的两个物体间距离约1纳米的波动。你可以想象到，设置这种实验将是困难到荒谬的。所以我们从小处开始。

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LISA探路者技术封装的艺术家想象图，它将执行对两个自由落体的首次高精度追踪。

LISA探路者任务将是我们测试在封闭小空间里检测引力波的基本技术的演练。该实验将把一对4.6厘米见方的实心金-白金立方体在两个相隔仅38厘米的电极壳箱(屏蔽太阳风对立方体的影响)中落下。探路者将在两个立方体自由下落时使用高精度激光干涉仪监测它们的位置。它将试图维持它们相对位置的精度，达到引力波天文台完全体所要求的水平。

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如果我们能做到这一点，我们也许就能嗅到一丝物理学家们追寻了一个世纪的时空涟漪。

LISA探路者将在今年十一月从法属圭亚那库鲁的欧洲太空港发射，我们将会密切关注它。

本文译自 ESA via Gizmodo，由 王丢兜 编辑发布。