欧洲空间局与NASA合作启动引力波空间探测任务

　　这幅图像展示了欧洲空间局（ESA）的LISA天文台——一项计划于2034年发射的研究引力波的多飞行器任务。在该计划的概念中，LISA由跨越数百万千米、共同组成一个三角形的三个飞行器组成。三角形每条边（干涉臂）的试验载荷将通过激光器连接起来，从而探测经过的引力波。
　　图片来源：AEI/Milde Marketing/Exozet
　　欧洲空间局（ESA）将太空激光干涉仪 （LISA）选作其宇宙视野科学项目（Cosmic Vision science program）的第三个大型任务。 这个由三个航天器组成的干涉仪被用来研究空间中的引力波，是ESA和NASA 研究已久的项目。
　　ESA的科学项目委员会在6月20日的会议上宣布了这个决定（译者注：即被列为第三个大型任务）。这项任务将从现在开始设计、制定预算与提案，以便在开始建造前得到采纳。LISA计划于2034年发射。NASA将与ESA在这项任务的设计、发展，操作和数据分析中合作。
　　一个世纪以前，阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）就在他的广义相对论中预测了引力波的存在。大质量加速运动的物体，如正在并合的黑洞，能够发出能量波，这些能量波能够在时空中产生涟漪。1978年，科学家们在观测一对互相绕转的双中子星时发现，该系统流失的能量与理论预测中引力波携带走的能量相同，这一发现间接证明了引力波的存在。
　　2015年9月，美国国家基金会赞助的地基激光干涉引力波天文台（LIGO）第一次直接观测到了引力波。该信号由两个相隔约13亿光年的恒星级质量黑洞的并合发出。在此之后，来自黑洞并合事件的类似信号也相继被观测到。

　　2016年2月11日，LIGO发现引力波新闻发布会的完整版。由@字幕组ZiMuZu 听译。
　　由于地震、热涨落等噪音源的影响，LIGO只能够探测到频率约为100赫兹的较高频率引力波。但如果要探测更剧烈的天体活动，如发生碰撞的星系中超大质量黑洞的并合，需要探测频率低于1赫兹的引力波，这时需要的灵敏度只有可能在空间中达到。
　　LISA由三个相隔2500万千米，形成三角结构的航天器组成，它们跟随着地球绕太阳公转。每个航天器都携带了试验载荷，它们被设计为与外界隔离，只受引力影响。激光被用来测量三个航天器中的试验载荷两两之间的距离。两个航天器之间任何微小的的距离变化就意味着接受到了引力波信号。
　　例如，LISA的灵敏度将足够探测来自超大质量黑洞（每一个黑洞的质量都约为太阳质量的100万倍以上）并合产生的引力波。它还能够探测包含中子星或黑洞的双星系统发出的引力波，这些系统能量的损失导致他们的轨道半径减小。LISA还可能探测到在宇宙最早期产生的引力波背景。
　　近几十年，NASA一直致力于发展LISA所需要的技术，包括测量技术，微推进技术，控制系统技术，以及提供数据分析技术的支持。
　　例如，由美国与德国合作的GRACE Follow-On任务（译者注：重力恢复与气候实验后续计划，致力于追踪地表水的流向，了解地球的气候变化），计划于今年年末发射卫星替换旧有的GRACE卫星，，将携带一个采用原本为LISA开发的技术的激光测量系统。这个任务的激光测距仪将以前所未有的精度测量两个卫星之间的距离，在空间中第一次证明这项技术的优越性。
　　2016年，欧洲宇航局LISA探路者（LISA Pathfinder）成功展示了建造LISA需要的核心技术。 三个LISA的航天器必须能够在不干扰试验载荷的前提下，绕着它们飞行，这个过程叫无阻力飞行。LISA探路者在其运行的起初两个月展示了这个过程，精度为任务所需精度的5倍，之后，它的灵敏度到达了整个多航天器天文台的要求。美国的科研人员在LISA探路者任务中合作了很多年，这个任务携带了一个由NASA支持的实验，ST7 扰动消减系统（ST7 Disturbance reduction system），这个实验一直由NASA的位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室负责。
　　更多LISA相关项目的信息，请点击链接：https://lisa.nasa.gov

　　2016年6月15日，LIGO科学家宣布第二次探测到了引力波事件时，加州理工学院教授Barry Barish做的关于《爱因斯坦，黑洞以及引力波》的讲座。由@字幕组ZiMuZu 听译