437張衡太空引力探測器 　　從航天研發中心出來，張沖誌的手機響起來，點開，裡麵傳來歐陽文元的聲音；“張長官，我們張衡力探測器研發小組你要多靠靠，我們也需要你的幫助！” 　　張沖誌一聽立刻嘴角抽動幾下，說道：“歐陽主任我一定多向你們小組靠，現在有什麼事情嗎？” 　　“我現在正要去鴻盛光學儀器廠，確定乾涉境、反射鏡，還有激光增強鏡等部件，請你過來幫著確定一下。”歐陽主任說。 　　“好，我這就趕過去，我們光學儀器廠碰麵。” 　　在物理學上，引力波是愛國斯坦廣義相對論所預言的，是一種以光速傳播的時空波動，如同石頭丟進水中產生的波紋一樣，引力波被視為宇宙中的“時空漣漪”。 　　通常引力波的產生非常困難，地球圍繞太陽以每秒30公裡的速度前進，發出的引力波功率僅為200瓦，還不如我們家用熱水器的功率大。 　　引力波是一種與電磁波不同的輻射，無法通過電磁波直接觀測，而且它與宇宙中物質的作用非常微弱，因此可以傳播至很遠的宇宙空間。 　　最新研究以為引力波在宇宙中的作用範圍在1億光年左右。 　　想要觀測到引力波，隻有通過宇宙中大質量天體的加速、碰撞和合並等事件才可以形成強大的引力波，但是能產生這種較強引力波的波源距離地球都十分遙遠，傳播到地球時變得非常弱。 　　當然如果距離近，有沒有太陽係都不一定，更不用說地球上的人類了。 　　在新陸國東部時間4115年9月14日，位於利文斯頓的LAGO探測器首先傳出撞擊聲，7毫秒後，漢德福的LAGO探測器也傳出撞擊聲，證明測定出引力波的存在，而且測定引力波的傳播速度是光速。 　　這次事件是在遙遠地宇宙中，有兩個黑洞，一個黑洞是29倍太陽質量，一個黑洞是36倍太陽質量，它們以0.5倍光速合並成一個62倍太陽質量的黑洞，合並過程中釋放出約3倍太陽質量的能量。 　　這些能量以引力波的形式輻射出去，並最終到達地球，被LAGO探測到，成為了一次世界級的大發現。 　　LAGO引力探測器由於在地球表麵上，會有許多噪音，非常影響觀測結果，而且受地球曲麵影響，難以建設的太大，所以許多科學家都想在太空建立大型引力探測器。 　　但是受製於火箭運載力等製約，成本太高，無法投資建造。 　　現在大鵬號飛船的研製成功，使軒轅太空發射成本成幾何倍數下降，而且運力大增，有條件建設這個探測器。 　　車子很快到達光學玻璃廠，嚴明復正在接待歐陽文元，看到張沖誌忙上來的迎接。 　　張沖誌問：“明復，反射玻璃研究的怎麼樣？” 　　“老師，由於有製造光刻機極紫外光源和純反射玻璃的經驗，張衡引力探測器200千瓦專用激光器反射玻璃，還有純反射玻璃都可以製造，質量都超過LAGO所用的。 　　LAGO所用的反射玻璃光線反射率達到99.9999%，而我們能達到99.99999%。”嚴明復認真地說。 　　“玻璃結構怎樣？”張沖誌問。 　　”LAGO所用的70層玻璃，擁有非凡的靈敏度，我們的新玻璃借助於玻璃屬性的最新理論觀點，生產出一種被稱為完美玻璃的玻璃，其中的分子以最緊密的方式隨機排列在一起，處於穩定狀態，很少存在雙構型係統。 　　我們把矽玻璃分子一個接一個扔到表麵上，讓它們相互貼合在一起，這種玻璃可以大幅度減少玻璃中的噪聲。 　　另外我們采用二氧化鍺加少量鈦的玻璃，這種玻璃比鉭玻璃更有利於減低噪聲。 　　這樣反射鏡就由70層玻璃組成，其中35層用這種二氧化矽完美玻璃，每層後麵再加一層二氧化鍺玻璃，總共70層就可以將激光99.99999%都反射回去。” 　　歐陽文元說：“那這樣我們的激光器功率是否又可以提升一些，激光功率可達到2000千瓦，我們可以探測到的頻率範圍會更大，即使與LAGO的探測臂一樣長，下限可以達到0.1赫茲頻率。 　　如果探測臂長度達到4千公裡，下限就可以達到0.00001赫茲。” 　　嚴明復說：“乾涉儀有兩個提供光束離去的出口，一個出口是量度乾涉程度的光探測器，一個出口是兩個光束回到了分束器之後再返回激光器的輸出口。 　　在理想狀態下，從乾涉儀的激光器發出的光束，除去被反射鏡吸收外，都會返回激光器的輸出口。 　　隻有當引力波通過時，由於引力波的拉伸作用，影響乾涉儀的臂長，使一條變長，另一條臂變短，這樣兩束激光失去相互乾涉條件，使激光信號抵達光探測器，從而測到引力波。 　　由於我們的反射鏡質量優良，少於萬分之一的光束會在這過程中損耗，可以通過激光器輸出口的前麵放置一麵反射鏡，將反射回激光器輸出口的光束再反射回乾涉儀內。 　　這樣使得激光功率得到積累，激光器隻需重新供給反射鏡損耗掉的光束，就可以在提高激光器功率的同時還節約能量。 　　所以我們的激光器功率比LAGO增加一倍，能耗卻降低四分之三，使得張衡引力探測器所攜帶的能源使用時間大為延長。找書苑 ｗｗw.zhaoｓhuyuan．ｃｏm ” 　　張沖誌說：“這樣張衡太空引力探測器的噪聲影響，位移噪聲中的‘地噪聲、熱噪聲’由於太空中溫度接近絕對零度，可以不予考慮，影響不大。 　　傳感噪聲是對於實驗器具的微小位移所進行的量度而產生的噪聲，主要是散粒噪聲，現在我們的激光器功率超過200千瓦，已經可以使測量誤差低於10的負16次方米。” 　　“現在來自外界的影響主要是太陽的輻射壓和太陽風的動壓強。 　　我們采用無阻尼技術，使用航天器本身做為內部測試質量的防護罩，保護測試值量不被外界影響，促使它能夠自己沿測地線運動，全自由落體狀態，與航天器沒有任何牽纏。 　　航天器對它的位置作出精確的監測，並且開啟自動噴氣來改變位置，避免任何接觸，這樣就能排除一切乾擾了。” 　　歐陽文元說：“現在我們就要在先進推力器、超靈敏的加速度計、激光測距儀等方麵提高精度。 　　升空後可以探查致密星體圍繞大質量黑洞的公轉動力學、追溯超大質量黑洞的合並起源與演化，解析恒星黑洞的天體物理學、探索動力與黑洞的基本秉性、估算宇宙膨脹的速率、了解隨機引力波背景的起源與意涵、探測原初引力波。 　　可以直接觀測宇宙的初始，即在大爆炸後10的負38次方秒至10的負36次方秒之瞬間的情況，揭露宇宙的起源，探查宇宙暴脹所導致的引力波背景。 　　三人都點頭同意。 　　每日穩定更新4000+，求支持、收藏、推薦！！