В Китае провели испытания высокоточной системы для поиска гравитационных волн в космосе.

Новости МирТесен

Китайские ученые сообщили об успешных испытаниях оптического ядра космического прибора, созданного для поиска гравитационных волн. Работу над проектом вела группа специалистов из Института механики Китайской академии наук, разработавших полнофункциональное интерферометрическое оптическое ядро – важный компонент измерительной системы для космической обсерватории Taiji.

Проект Taiji – это китайская инициатива, направленная на изучение гравитационных волн непосредственно из космоса. Эти волны – это колебания пространства-времени, возникающие в процессе самых масштабных космических явлений, таких как слияние сверхмассивных черных дыр или взрывы звезд. Космические детекторы, в отличие от наземных, могут регистрировать низкочастотные гравитационные волны, поступающие из глубин Вселенной, поскольку они не подвержены воздействию сейсмических шумов и помех, характерных для Земли.

В рамках задуманного проекта система Taiji будет включать три космических аппарата, образующих треугольник и находящихся на расстоянии миллионов километров. Для измерения незначительных изменений в расстоянии между спутниками, вызванных гравитационными волнами, будет применяться лазерная интерферометрия.

Китайские ученые создали оптическое ядро, обеспечивающее точность измерений с погрешностью в пикометры. Благодаря этому система может фиксировать смещения, сравнимые с одной десятой диаметра человеческого волоса. Устройство, по словам исследователей, оборудовано механизмами, снижающими влияние температурных колебаний. В ходе тестирования оно показало десятикратное увеличение стабильности результатов и заметное уменьшение уровня шумов.

Программа Taiji состоит из трех этапов. Первый аппарат, Taiji-1, был отправлен на орбиту в августе 2019 года и позволил убедиться в работоспособности лазерной интерферометрии и системы управления ориентацией в условиях космического пространства. Новое оптическое ядро станет частью миссии Taiji-2, которая предусматривает использование двух спутников. Завершающий этап программы – запуск полноценной обсерватории Taiji-3, состоящей из трех спутников, запланирован на 2030-е годы.

По результатам наземных испытаний оптического ядра, авторы проекта констатировали полное соответствие всех ключевых параметров установленным требованиям миссии. Это, по их заявлению, свидетельствует о переходе основной измерительной системы Taiji от стадии теоретического проектирования к практической реализации на аппаратном уровне.

Впервые гравитационные волны были непосредственно зарегистрированы в 2015 году американской обсерваторией LIGO. Китайский проект Taiji призван внести вклад страны в прогресс космической гравитационно-волновой астрономии. Помимо этого, схожие исследования осуществляются и в рамках других международных проектов, в том числе европейской программы LISA.

По мнению исследователей, использование миллигерцового диапазона частот позволит Taiji выявлять слияния черных дыр промежуточного размера, исследовать ранние этапы развития Вселенной и проверять общую теорию относительности в условиях огромных космических расстояний.