【南昌机场新国际货站启用 年货运保障能力增至40万吨】
9月16日，由江西省商务厅、南昌市人民政府主办的南昌昌北国际机场新国际货站、国际快件中心二期暨跨境电商9610开通运营仪式顺利举行。江西省委常委、副省长吴忠琼出席活动并启动了象征南昌昌北国际机场“一货站、三中心”和跨境电商9610业务全面开通运营的彩球。
当日，两架波音747国际全货机航班先后从南昌昌北国际机场起飞，满载着上百吨出口货物分别飞往比利时列日和美国洛杉矶，成为新国际货站启用以来保障的首批国际全货运航班。
近年来，在江西省、市两级政府的坚强领导下，在南昌海关、民航江西监管局及各方的大力支持下，江西机场集团践行初心使命、奋勇担当作为，持续加大航空货运发展相关配套建设，全力推进航空货运提质增效，江西航空货运发展跑出了“加速度”，驶上了“快车道”。
*货运增速领跑全国省会机场
创造航空货运发展的“江西速度”
近年来，江西坚持以大开放推动大发展，高度重视航空产业发展，将其定为全省战略性新兴产业重点扶持，并明确提出要推进重大物流枢纽中心建设，依托南昌昌北国际机场建设智慧航空物流港，打造中部地区重要空港物流中心、长江经济带重要航空枢纽、“一带一路”重要航空货运基地。
数据见证发展之路。打开近年来南昌航空货运成绩单，一连串数据让人振奋。2018年，集团公司实施“客货并举”发展战略，聚各方之力，全力推进货运发展，两年内实现了南昌航空货运量翻番的目标。2018年，南昌机场完成货邮吞吐量8.26万吨，增幅58.1%；2019年，实现货邮12.2万吨，增幅超50%，其中国际货量增幅更是达到428.5%。货运增速连续2年排名全国省会机场第一。
今年1-9月，南昌机场严格落实“六稳、六保”要求，坚持安生生产和疫情防控两手抓，货运业务实现逆势高速增长。2月，恢复南昌至比利时列日国际货运航线；6月，新增往返洛杉矶货运航线，并陆续开通大阪、乌兹别克斯坦、洛杉矶等客改货医疗物资包机航班，稳定了防疫物资支援的空中救援通道。目前南昌机场每周执行国际货运定班24架次（均为B-747货机）。截至9月14日，南昌机场全年完成货邮吞吐量11.52万吨，同比增长57%；其中国际（地区）货量完成4.65万吨，同比增长512.54%，国际货运吞吐量已超去年全年两倍。南昌机场货运增速继续领跑全国省会机场。
一个个数字的刷新，创造了航空货运发展史上的“江西速度”。目前，南昌机场正向着年货邮吞吐量18万吨的新目标全力冲刺。
*国际货站扩容升级
年货运保障能力增至40万吨
货运量的飙升，需要货运保障能力不断提升为支撑。
南昌机场原货站于2012年1月投产使用，为国际、国内分区使用的混合型货站，总面积为1.8万平方米，其中国际操作区约5000平方米。随着航空货运的快速发展，老货站已远远不能满足现有保障需求，建设新货站工作迅速提上议程。在多方的通力支持下，去年3月，南昌机场新国际货站正式开工建设。
南昌机场新国际货站建筑面积3.6万平方米，总投资概算3.4亿元，设计目标年2022年，设计年保障吞吐量20万吨，为兼具航空口岸服务、保障国际（地区）普物、快件/邮件、生鲜品货物进出港功能的综合型国际货站。其保障能力、口岸功能及智能化、现代化水平都位居于全国先进行列。
新国际货站启用后，南昌机场年货运业务处理能力增至40万吨，将极大释放机场航空货运业务能力，为江西走向世界，打造空中、地面一体化的智慧物流空港奠定坚实基础。
为释放更多的机位资源满足国际货运宽体货机保障需求，今年6月，南昌机场还启动了货运专用三号机坪改造工作，将原有1C1D2E四个机位改造为4E1D2C七个机位，改造后三号机坪可同时保障4架宽体货机。
南昌机场拥有各类货运专业保障队伍200余人，拥有牵引车、升降平台车、电动拖车、叉车、散货拖斗、7吨集装板拖车等保障设备近千台，可保障A330、B747等宽体货机，最大单件货物保障能力达35吨。
*打造智慧物流空港
国际航空货运能力大幅提升
智慧物流空港建设和综合服务能力的提升，在提升国际航空货运能力，促进航空货运发展方面，发挥着重要作用。
为提升通关和保障效率，南昌机场加强与海关等联检单位合作。国际货运区内设有海关通关中心，实行7*24小时查验放行服务，全流程报关、银行、保险等国际货运延伸服务。同时在货站设计、流程制定、平台搭建、多式联运、数据联通等方面与海关密切配合，为提升国际航空货运能力营造良好的通关环境。
新国际货运场站系统还实现了与省商务厅电子口岸中心、海关卡口及国际贸易“单一窗口”系统无缝对接。通过收/发货人(或其代理人)、航空公司、国际货运站、海关等单位之间物流通关数据智能交换与共享，在提供空港物流通关全流程智能编排服务基础上，实现车辆备案、提货或交货预约、车货捆绑、查验预约、履约确认、货物申报与反馈、税费缴纳等空港物流通关环节“一网通办”。实现了国际（地区）进出口货物的无纸化放行及一体化通关功能，通关效率大幅提升。全新的航空物流信息平台的启用，也标志着南昌机场开启了空港智慧物流新模式。
在建设初期，机场还积极与新国际货站设计院密切沟通，力争国际货站民航工艺流程设备、软硬件功能和进出口保障流程最优化。出港模块中，货主在办理完国际货物入库手续后，可根据不同货物种类通过8条安检机流水线入库运抵称重，并经海关查验放行组板装机。货仓中间特种车辆和现代化升降打板设备作业起来，最快可在2小时内保障完成一架B747全货机组板任务，相比原国际仓库的保障效率整整提升了2倍。
进港模块中，国际进港仓库包含理货区、拆板区、海关查验区、多功能冷库等，同时还预留了1500㎡三类进境指定商品监管场地。在海关的大力支持下，去年7月海关总署审核批准南昌机场建设三类进境指定商品监管场地，该项目预计今年年底将建成投运。功能开通后，进口三文鱼、大龙虾、车厘子等生鲜产品可从这里快速进口，江西人将以更实惠的价格享受更优质的进口指定商品，江西企业也将以最低的物流成本，发挥带动全省进出口贸易经济。
以实干之风刷新航空货运发展的“江西速度”，以担当作为创造智慧物流空港的“江西效率”。站在新起点，迈出新征程，实现新跨越。江西机场集团奏响高质量发展的奋进强音，迈出跨越式发展的铿锵步伐，为助力江西经济社会高质量跨越式发展做出新的贡献。（中国民航网 通讯员连三思、俞抒俊）
9月16日，由江西省商务厅、南昌市人民政府主办的南昌昌北国际机场新国际货站、国际快件中心二期暨跨境电商9610开通运营仪式顺利举行。江西省委常委、副省长吴忠琼出席活动并启动了象征南昌昌北国际机场“一货站、三中心”和跨境电商9610业务全面开通运营的彩球。
当日，两架波音747国际全货机航班先后从南昌昌北国际机场起飞，满载着上百吨出口货物分别飞往比利时列日和美国洛杉矶，成为新国际货站启用以来保障的首批国际全货运航班。
近年来，在江西省、市两级政府的坚强领导下，在南昌海关、民航江西监管局及各方的大力支持下，江西机场集团践行初心使命、奋勇担当作为，持续加大航空货运发展相关配套建设，全力推进航空货运提质增效，江西航空货运发展跑出了“加速度”，驶上了“快车道”。
*货运增速领跑全国省会机场
创造航空货运发展的“江西速度”
近年来，江西坚持以大开放推动大发展，高度重视航空产业发展，将其定为全省战略性新兴产业重点扶持，并明确提出要推进重大物流枢纽中心建设，依托南昌昌北国际机场建设智慧航空物流港，打造中部地区重要空港物流中心、长江经济带重要航空枢纽、“一带一路”重要航空货运基地。
数据见证发展之路。打开近年来南昌航空货运成绩单，一连串数据让人振奋。2018年，集团公司实施“客货并举”发展战略，聚各方之力，全力推进货运发展，两年内实现了南昌航空货运量翻番的目标。2018年，南昌机场完成货邮吞吐量8.26万吨，增幅58.1%；2019年，实现货邮12.2万吨，增幅超50%，其中国际货量增幅更是达到428.5%。货运增速连续2年排名全国省会机场第一。
今年1-9月，南昌机场严格落实“六稳、六保”要求，坚持安生生产和疫情防控两手抓，货运业务实现逆势高速增长。2月，恢复南昌至比利时列日国际货运航线；6月，新增往返洛杉矶货运航线，并陆续开通大阪、乌兹别克斯坦、洛杉矶等客改货医疗物资包机航班，稳定了防疫物资支援的空中救援通道。目前南昌机场每周执行国际货运定班24架次（均为B-747货机）。截至9月14日，南昌机场全年完成货邮吞吐量11.52万吨，同比增长57%；其中国际（地区）货量完成4.65万吨，同比增长512.54%，国际货运吞吐量已超去年全年两倍。南昌机场货运增速继续领跑全国省会机场。
一个个数字的刷新，创造了航空货运发展史上的“江西速度”。目前，南昌机场正向着年货邮吞吐量18万吨的新目标全力冲刺。
*国际货站扩容升级
年货运保障能力增至40万吨
货运量的飙升，需要货运保障能力不断提升为支撑。
南昌机场原货站于2012年1月投产使用，为国际、国内分区使用的混合型货站，总面积为1.8万平方米，其中国际操作区约5000平方米。随着航空货运的快速发展，老货站已远远不能满足现有保障需求，建设新货站工作迅速提上议程。在多方的通力支持下，去年3月，南昌机场新国际货站正式开工建设。
南昌机场新国际货站建筑面积3.6万平方米，总投资概算3.4亿元，设计目标年2022年，设计年保障吞吐量20万吨，为兼具航空口岸服务、保障国际（地区）普物、快件/邮件、生鲜品货物进出港功能的综合型国际货站。其保障能力、口岸功能及智能化、现代化水平都位居于全国先进行列。
新国际货站启用后，南昌机场年货运业务处理能力增至40万吨，将极大释放机场航空货运业务能力，为江西走向世界，打造空中、地面一体化的智慧物流空港奠定坚实基础。
为释放更多的机位资源满足国际货运宽体货机保障需求，今年6月，南昌机场还启动了货运专用三号机坪改造工作，将原有1C1D2E四个机位改造为4E1D2C七个机位，改造后三号机坪可同时保障4架宽体货机。
南昌机场拥有各类货运专业保障队伍200余人，拥有牵引车、升降平台车、电动拖车、叉车、散货拖斗、7吨集装板拖车等保障设备近千台，可保障A330、B747等宽体货机，最大单件货物保障能力达35吨。
*打造智慧物流空港
国际航空货运能力大幅提升
智慧物流空港建设和综合服务能力的提升，在提升国际航空货运能力，促进航空货运发展方面，发挥着重要作用。
为提升通关和保障效率，南昌机场加强与海关等联检单位合作。国际货运区内设有海关通关中心，实行7*24小时查验放行服务，全流程报关、银行、保险等国际货运延伸服务。同时在货站设计、流程制定、平台搭建、多式联运、数据联通等方面与海关密切配合，为提升国际航空货运能力营造良好的通关环境。
新国际货运场站系统还实现了与省商务厅电子口岸中心、海关卡口及国际贸易“单一窗口”系统无缝对接。通过收/发货人(或其代理人)、航空公司、国际货运站、海关等单位之间物流通关数据智能交换与共享，在提供空港物流通关全流程智能编排服务基础上，实现车辆备案、提货或交货预约、车货捆绑、查验预约、履约确认、货物申报与反馈、税费缴纳等空港物流通关环节“一网通办”。实现了国际（地区）进出口货物的无纸化放行及一体化通关功能，通关效率大幅提升。全新的航空物流信息平台的启用，也标志着南昌机场开启了空港智慧物流新模式。
在建设初期，机场还积极与新国际货站设计院密切沟通，力争国际货站民航工艺流程设备、软硬件功能和进出口保障流程最优化。出港模块中，货主在办理完国际货物入库手续后，可根据不同货物种类通过8条安检机流水线入库运抵称重，并经海关查验放行组板装机。货仓中间特种车辆和现代化升降打板设备作业起来，最快可在2小时内保障完成一架B747全货机组板任务，相比原国际仓库的保障效率整整提升了2倍。
进港模块中，国际进港仓库包含理货区、拆板区、海关查验区、多功能冷库等，同时还预留了1500㎡三类进境指定商品监管场地。在海关的大力支持下，去年7月海关总署审核批准南昌机场建设三类进境指定商品监管场地，该项目预计今年年底将建成投运。功能开通后，进口三文鱼、大龙虾、车厘子等生鲜产品可从这里快速进口，江西人将以更实惠的价格享受更优质的进口指定商品，江西企业也将以最低的物流成本，发挥带动全省进出口贸易经济。
以实干之风刷新航空货运发展的“江西速度”，以担当作为创造智慧物流空港的“江西效率”。站在新起点，迈出新征程，实现新跨越。江西机场集团奏响高质量发展的奋进强音，迈出跨越式发展的铿锵步伐，为助力江西经济社会高质量跨越式发展做出新的贡献。（中国民航网 通讯员连三思、俞抒俊）
北斗最新一代高精度定位芯片亮相
2020-08-28 13:03:27 来源: 北京青年报 作者: 王斌
北斗三号全球卫星导航系统于7月底建成开通，迄今还不到一个月。昨日，海淀区举办中关村北斗和空间信息服务产业高峰论坛，多项基于北斗三号的自主创新成果首次亮相，包括北斗最新一代高精度定位芯片、卫星天基测控收发信机、北斗+遥感全球应用服务平台等。北京青年报记者获悉，海淀区将大力发展基于通信、导航、遥感的卫星应用及航天器研制优势产业，未来三年内将形成500亿元规模空天产业。
中关村科学城聚集了全国一半以上的航天领域院士及专家，航天科技、科工等国家队领军企业和顶级科研机构，拥有航天五院等科研机构，以及北斗星通、航天恒星、航天宏图等导航和位置服务企业。
论坛现场，北斗星通的“北斗最新一代高精度定位芯片”首次进行功能展演，有望于年内正式发布。据北斗星通战略发展中心品牌总监李楠介绍，手机、车载导航仪等都离不开芯片。通俗地理解，天线接收到卫星信号以后，需要用芯片来计算、处理经度、纬度，实现卫星定位。此次发布的全球首颗22纳米定位芯片，尺寸是上一代高精度芯片的1/4，功耗是上一代的1/5。
“这在厘米级高精度定位领域具有开创性意义。”李楠说，功耗大幅降低意味着芯片更加节能。以无人机为例，依靠蓄电池来完成飞行任务，如果定位芯片比较费电，飞行不了多长时间就得降落。再如有定位功能的智能手表、智能手环等，如果应用了能耗更低的定位芯片，可以延长有效使用时间。据介绍，最新一代高精度定位芯片有望明年上半年量产，将应用于自动驾驶、无人机、机器人等需要高精度定位的场景。
北青报记者了解到，今年5月，《中关村科学城北区发展行动计划》和《关于中关村科学城新时期再创业再出发提升创新能级的若干措施》发布，为中关村科学城北区建设画出了明确的时间表和路线图，按下了北区发展的加速键。在空天产业发展方面，海淀区将紧抓卫星互联网发展机遇，在科学城北区打造空天产业创新集群，大力发展基于通信、导航、遥感的卫星应用及航天器研制优势产业，未来三年内形成500亿元规模空天产业。
2020-08-28 13:03:27 来源: 北京青年报 作者: 王斌
北斗三号全球卫星导航系统于7月底建成开通，迄今还不到一个月。昨日，海淀区举办中关村北斗和空间信息服务产业高峰论坛，多项基于北斗三号的自主创新成果首次亮相，包括北斗最新一代高精度定位芯片、卫星天基测控收发信机、北斗+遥感全球应用服务平台等。北京青年报记者获悉，海淀区将大力发展基于通信、导航、遥感的卫星应用及航天器研制优势产业，未来三年内将形成500亿元规模空天产业。
中关村科学城聚集了全国一半以上的航天领域院士及专家，航天科技、科工等国家队领军企业和顶级科研机构，拥有航天五院等科研机构，以及北斗星通、航天恒星、航天宏图等导航和位置服务企业。
论坛现场，北斗星通的“北斗最新一代高精度定位芯片”首次进行功能展演，有望于年内正式发布。据北斗星通战略发展中心品牌总监李楠介绍，手机、车载导航仪等都离不开芯片。通俗地理解，天线接收到卫星信号以后，需要用芯片来计算、处理经度、纬度，实现卫星定位。此次发布的全球首颗22纳米定位芯片，尺寸是上一代高精度芯片的1/4，功耗是上一代的1/5。
“这在厘米级高精度定位领域具有开创性意义。”李楠说，功耗大幅降低意味着芯片更加节能。以无人机为例，依靠蓄电池来完成飞行任务，如果定位芯片比较费电，飞行不了多长时间就得降落。再如有定位功能的智能手表、智能手环等，如果应用了能耗更低的定位芯片，可以延长有效使用时间。据介绍，最新一代高精度定位芯片有望明年上半年量产，将应用于自动驾驶、无人机、机器人等需要高精度定位的场景。
北青报记者了解到，今年5月，《中关村科学城北区发展行动计划》和《关于中关村科学城新时期再创业再出发提升创新能级的若干措施》发布，为中关村科学城北区建设画出了明确的时间表和路线图，按下了北区发展的加速键。在空天产业发展方面，海淀区将紧抓卫星互联网发展机遇，在科学城北区打造空天产业创新集群，大力发展基于通信、导航、遥感的卫星应用及航天器研制优势产业，未来三年内形成500亿元规模空天产业。
#科技# 探测空间引力波，“太极一号”来了
求索未知宇宙，逐鹿空间引力波探测。前不久，中国科学院空间科学（二期）战略性先导科技专项首发星——微重力技术实验卫星在酒泉卫星发射中心成功发射，为我国在空间引力波探测领域率先取得突破奠定了基础。
作为我国首颗空间引力波探测技术实验卫星，近日成功发射的微重力技术实验卫星被正式命名为“太极一号”。为何要去遥远太空触摸宇宙律动的“脉搏”？“太极一号”有何亮点，目前运行情况如何？听听专家怎么说。
时空涟漪
如果盘点近年来科学研究的热点，引力波是其中一个。2012年，科学家在大型强子对撞机实验中发现神秘的上帝粒子，这表明人类对基本粒子的认识迈出了新的一步。至此，粒子标准物理模型所预言的61种基本粒子几乎都已找到，除了目前唯一的例外——引力子。科学家们认为，引力波是由引力子组成的，引力子则是证明宇宙大爆炸起源的关键
目前，人类可见物质仅占宇宙总量的不足5％，即粒子标准物理模型能解释的物质；95％以上是至今仍笼罩着神秘面纱的暗物质和暗能量。“暗”顾名思义“看不见”，也无法对光和目前的探测手段——电磁波产生任何反应。但引力波或是揭开人类未知世界进而理解宇宙起源的关键，因为暗物质和暗能量都涉及引力效应和引力作用。
简而言之，“引力波提供了不同于电磁波的全新观测宇宙重要窗口，成为人类探索和认知宇宙的一种新途径和工具”。中国科学院副院长相里斌表示。
什么是引力波？它是物质和能量剧烈运动和变化所产生的一种物质波。如果以水面来比喻时空，引力波就可以看作是时空的涟漪。
爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。2016年2月，美国激光干涉引力波天文台宣布，LIGO（激光干涉仪）探测器观测到了引力波发出的撞击声，人类由此第一次听到了来自外太空的问候——双黑洞并合产生的引力波。
“引力波的发现使得人类可探测到基于电磁波无法观测到的宇观尺度和新的天体现象。”“太极一号”首席科学家、中国科学院大学副校长吴岳良说。
探测挑战
征服星辰大海，注定坎坷难行。日常生活中，任何物质的加速运动都能产生引力波，但非常微弱。吴岳良表示，如果用每秒1000转的角速度快速转动一个质量为2000公斤、长度为1米的哑铃，那么在离哑铃3米远处，我们能感受到的引力波振幅仅为10的负35次方——小到目前人类最敏感的科学仪器都测量不到。
后来，实验物理学家们想到了一个解决方案：通过质量更大的天体来观测引力波效应，比如黑洞并合等。然而，像黑洞这样质量巨大天体融合产生的引力波信号穿越茫茫宇宙抵达地球时，已是极其微弱。吴岳良举了个例子，两颗1.5倍太阳质量的中子星以每秒1000转的速率绕转并合产生的引力波，在距离10的23次方米的位置能探测到的引力波强度为10的负20次方。
困难阻挡不住人类探索宇宙的决心。上世纪90年代，美国航空航天局与欧洲航天局合作发展LISA项目，计划探测的引力波源是双星系、超致密双星以及大质量天体的爆炸等。这是全球发展最成熟的空间引力波探测计划，将于2021年完成关键技术研究，2034年发射卫星。
人类已在地球表面直接探测到时空的涟漪，为何还要大费周章踏上去太空的征程？“空间引力波探测的波源特征所对应的天体质量和尺度，远大于地基引力波探测所对应的天体源。”吴岳良告诉经济日报记者，与地基探测不同，在空间能够探测到中低频段的引力波信号，能够发现天体质量更大、距离更遥远的引力波波源，揭示更为丰富的天体物理过程。
“空间探测所覆盖的是引力波波源最为丰富的频段，拥有大量可保证探测到的天体波源，可进行长时间观测，有利于确定波源位置。”吴岳良进一步解释。
中国智慧
探索浩瀚宇宙，为人类文明进步贡献更多中国智慧、中国方案和中国力量，中国亦在行动。2008年开始论证的空间引力波探测“太极计划”便是一个代表。
按照吴岳良的说法，不同频率引力波反映了宇宙的不同时期与不同的天体物理过程。“太极计划”探测频段基本覆盖欧空局LISA引力波探测频段（0.1赫兹至1.0赫兹），并在0.01赫兹至1.0赫兹频段比LISA具有更高的探测灵敏度。我国空间引力波探测研究对象囊括了由近到远、由小到大极为丰富的引力波源，探测范围可以覆盖整个宇宙空间。
由于引力波信号极其微弱，实施空间引力波探测挑战巨大，需要突破目前人类精密测量和控制技术的极限。这里面所涉及的核心技术包括高精度超稳激光干涉仪、引力参考传感器、微牛级推进器、超稳超静卫星平台等。
根据“太极计划”，我国确定了“单星、双星、三星”“三步走”的发展战略和路线图，并于2018年8月立项实施“太极计划”单星工程任务，启动了“三步走”中的第一步：发射“太极一号”卫星，对核心技术的可行性和实现途径进行在轨验证，继而形成在空间探测引力波的技术能力。
时光不负情深。“太极一号”科研团队全力以赴、攻坚克难、勇于突破、协同创新，在不到一年时间内完成了卫星研制任务。8月31日，我国首颗空间引力波探测技术实验卫星——微重力技术实验卫星“太极一号”成功发射。
“卫星在轨测试正按计划有序开展，目前卫星状态正常，第一阶段在轨测试任务顺利完成。”吴岳良介绍，我国成功迈出了空间引力波探测的第一步，实验结果验证了“太极计划”技术路线的正确性和方案的可行性。
太极计划
根据“太极一号”第一阶段在轨测试和数据分析结果，激光干涉仪位移测量精度达到百皮米量级，百皮米相当于一个原子直径的大小；引力参考传感器测量精度达到地球重力加速度的百亿分之一量级，这意味着可以测出一只蚂蚁推动“太极一号”卫星产生的加速度；微推进器推力分辨率达到亚微牛量级，这表示可以精细调节一粒芝麻重量万分之一大小的推力。
如此苛刻的测量精度只为发现引力波的踪迹。按照引力波测量原理，引力波经过时会引起自由悬浮的两个测试质量（理想情况下可以看成两个质点）之间的光程变化。科学家们正是通过激光干涉仪来测量这个光程变化，从而来反演引力波信号。
但由于引力波信号极其微弱，因此会带来两个问题：一是引力波引起的光程变化非常小，因而对激光干涉仪的测量精度提出了极高要求。二是如果测试质量暴露在外太空，受到太阳光压、太阳风等因素扰动，测试质量会产生扰动加速度，从而产生位移噪声，很容易把引力波信号淹没。因此，科学家们将测试质量保护在卫星中心，与卫星没有直接物理接触，使其不受外界扰动，测试质量就会处于自由漂移状态。
但如此一来，外界扰动就会作用在卫星上，使卫星产生位移扰动，时间一长，卫星与测试质量会碰撞到一起。怎么办？科学家们通过位移传感器（电容位移传感或者光传感）时刻读出卫星和测试质量之间的位移变化，反馈给安装在卫星上的微推进器，微推进器会产生准确且稳定的推力，将卫星受到的外界扰动力补偿掉，从而始终保持测试质量和卫星间的位移处于平衡状态。
“‘太极一号’实现了我国迄今为止最高精度的空间激光干涉测量，成功开展了我国首次在轨无拖曳控制技术试验，并在国际上首次实现了微牛级射频离子和双模霍尔电推进技术的在轨验证，这为我国在空间引力波探测领域率先取得突破奠定了基础。”中国科学院院士、“太极一号”卫星工程总师王建宇表示。
一切才刚刚开始。根据王建宇的说法，要达到空间引力波探测的技术条件可能还需要10年。比如，在现有技术基础上，激光干涉仪位移测量精度、微推进器推力精度要提高一个量级，引力参考传感器测量精度还要提高6个量级。
“‘太极计划’要实现对相距300万公里的两个测试质量之间十分之一个原子大小位移变化的精确测量，对扰动加速度需控制在亿亿分之一重力加速度的水平，还需要突破更核心的关键技术。”吴岳良表示。
如今，一切正朝着既定方向发展。按照“太极计划”，我国将于2023年后发射“太极二号”双星，对绝大部分关键技术开展较高指标在轨搭载验证；2033年左右发射“太极三号”三星，探测各种引力波天体，认识引力宇宙。
图一：“太极一号”模拟图。 （资料图片）
图二：“太极一号”卫星工程总师王建宇（左）向记者介绍“太极一号”。记者 沈 慧
来源：经济日报
记者 沈 慧
求索未知宇宙，逐鹿空间引力波探测。前不久，中国科学院空间科学（二期）战略性先导科技专项首发星——微重力技术实验卫星在酒泉卫星发射中心成功发射，为我国在空间引力波探测领域率先取得突破奠定了基础。
作为我国首颗空间引力波探测技术实验卫星，近日成功发射的微重力技术实验卫星被正式命名为“太极一号”。为何要去遥远太空触摸宇宙律动的“脉搏”？“太极一号”有何亮点，目前运行情况如何？听听专家怎么说。
时空涟漪
如果盘点近年来科学研究的热点，引力波是其中一个。2012年，科学家在大型强子对撞机实验中发现神秘的上帝粒子，这表明人类对基本粒子的认识迈出了新的一步。至此，粒子标准物理模型所预言的61种基本粒子几乎都已找到，除了目前唯一的例外——引力子。科学家们认为，引力波是由引力子组成的，引力子则是证明宇宙大爆炸起源的关键
目前，人类可见物质仅占宇宙总量的不足5％，即粒子标准物理模型能解释的物质；95％以上是至今仍笼罩着神秘面纱的暗物质和暗能量。“暗”顾名思义“看不见”，也无法对光和目前的探测手段——电磁波产生任何反应。但引力波或是揭开人类未知世界进而理解宇宙起源的关键，因为暗物质和暗能量都涉及引力效应和引力作用。
简而言之，“引力波提供了不同于电磁波的全新观测宇宙重要窗口，成为人类探索和认知宇宙的一种新途径和工具”。中国科学院副院长相里斌表示。
什么是引力波？它是物质和能量剧烈运动和变化所产生的一种物质波。如果以水面来比喻时空，引力波就可以看作是时空的涟漪。
爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。2016年2月，美国激光干涉引力波天文台宣布，LIGO（激光干涉仪）探测器观测到了引力波发出的撞击声，人类由此第一次听到了来自外太空的问候——双黑洞并合产生的引力波。
“引力波的发现使得人类可探测到基于电磁波无法观测到的宇观尺度和新的天体现象。”“太极一号”首席科学家、中国科学院大学副校长吴岳良说。
探测挑战
征服星辰大海，注定坎坷难行。日常生活中，任何物质的加速运动都能产生引力波，但非常微弱。吴岳良表示，如果用每秒1000转的角速度快速转动一个质量为2000公斤、长度为1米的哑铃，那么在离哑铃3米远处，我们能感受到的引力波振幅仅为10的负35次方——小到目前人类最敏感的科学仪器都测量不到。
后来，实验物理学家们想到了一个解决方案：通过质量更大的天体来观测引力波效应，比如黑洞并合等。然而，像黑洞这样质量巨大天体融合产生的引力波信号穿越茫茫宇宙抵达地球时，已是极其微弱。吴岳良举了个例子，两颗1.5倍太阳质量的中子星以每秒1000转的速率绕转并合产生的引力波，在距离10的23次方米的位置能探测到的引力波强度为10的负20次方。
困难阻挡不住人类探索宇宙的决心。上世纪90年代，美国航空航天局与欧洲航天局合作发展LISA项目，计划探测的引力波源是双星系、超致密双星以及大质量天体的爆炸等。这是全球发展最成熟的空间引力波探测计划，将于2021年完成关键技术研究，2034年发射卫星。
人类已在地球表面直接探测到时空的涟漪，为何还要大费周章踏上去太空的征程？“空间引力波探测的波源特征所对应的天体质量和尺度，远大于地基引力波探测所对应的天体源。”吴岳良告诉经济日报记者，与地基探测不同，在空间能够探测到中低频段的引力波信号，能够发现天体质量更大、距离更遥远的引力波波源，揭示更为丰富的天体物理过程。
“空间探测所覆盖的是引力波波源最为丰富的频段，拥有大量可保证探测到的天体波源，可进行长时间观测，有利于确定波源位置。”吴岳良进一步解释。
中国智慧
探索浩瀚宇宙，为人类文明进步贡献更多中国智慧、中国方案和中国力量，中国亦在行动。2008年开始论证的空间引力波探测“太极计划”便是一个代表。
按照吴岳良的说法，不同频率引力波反映了宇宙的不同时期与不同的天体物理过程。“太极计划”探测频段基本覆盖欧空局LISA引力波探测频段（0.1赫兹至1.0赫兹），并在0.01赫兹至1.0赫兹频段比LISA具有更高的探测灵敏度。我国空间引力波探测研究对象囊括了由近到远、由小到大极为丰富的引力波源，探测范围可以覆盖整个宇宙空间。
由于引力波信号极其微弱，实施空间引力波探测挑战巨大，需要突破目前人类精密测量和控制技术的极限。这里面所涉及的核心技术包括高精度超稳激光干涉仪、引力参考传感器、微牛级推进器、超稳超静卫星平台等。
根据“太极计划”，我国确定了“单星、双星、三星”“三步走”的发展战略和路线图，并于2018年8月立项实施“太极计划”单星工程任务，启动了“三步走”中的第一步：发射“太极一号”卫星，对核心技术的可行性和实现途径进行在轨验证，继而形成在空间探测引力波的技术能力。
时光不负情深。“太极一号”科研团队全力以赴、攻坚克难、勇于突破、协同创新，在不到一年时间内完成了卫星研制任务。8月31日，我国首颗空间引力波探测技术实验卫星——微重力技术实验卫星“太极一号”成功发射。
“卫星在轨测试正按计划有序开展，目前卫星状态正常，第一阶段在轨测试任务顺利完成。”吴岳良介绍，我国成功迈出了空间引力波探测的第一步，实验结果验证了“太极计划”技术路线的正确性和方案的可行性。
太极计划
根据“太极一号”第一阶段在轨测试和数据分析结果，激光干涉仪位移测量精度达到百皮米量级，百皮米相当于一个原子直径的大小；引力参考传感器测量精度达到地球重力加速度的百亿分之一量级，这意味着可以测出一只蚂蚁推动“太极一号”卫星产生的加速度；微推进器推力分辨率达到亚微牛量级，这表示可以精细调节一粒芝麻重量万分之一大小的推力。
如此苛刻的测量精度只为发现引力波的踪迹。按照引力波测量原理，引力波经过时会引起自由悬浮的两个测试质量（理想情况下可以看成两个质点）之间的光程变化。科学家们正是通过激光干涉仪来测量这个光程变化，从而来反演引力波信号。
但由于引力波信号极其微弱，因此会带来两个问题：一是引力波引起的光程变化非常小，因而对激光干涉仪的测量精度提出了极高要求。二是如果测试质量暴露在外太空，受到太阳光压、太阳风等因素扰动，测试质量会产生扰动加速度，从而产生位移噪声，很容易把引力波信号淹没。因此，科学家们将测试质量保护在卫星中心，与卫星没有直接物理接触，使其不受外界扰动，测试质量就会处于自由漂移状态。
但如此一来，外界扰动就会作用在卫星上，使卫星产生位移扰动，时间一长，卫星与测试质量会碰撞到一起。怎么办？科学家们通过位移传感器（电容位移传感或者光传感）时刻读出卫星和测试质量之间的位移变化，反馈给安装在卫星上的微推进器，微推进器会产生准确且稳定的推力，将卫星受到的外界扰动力补偿掉，从而始终保持测试质量和卫星间的位移处于平衡状态。
“‘太极一号’实现了我国迄今为止最高精度的空间激光干涉测量，成功开展了我国首次在轨无拖曳控制技术试验，并在国际上首次实现了微牛级射频离子和双模霍尔电推进技术的在轨验证，这为我国在空间引力波探测领域率先取得突破奠定了基础。”中国科学院院士、“太极一号”卫星工程总师王建宇表示。
一切才刚刚开始。根据王建宇的说法，要达到空间引力波探测的技术条件可能还需要10年。比如，在现有技术基础上，激光干涉仪位移测量精度、微推进器推力精度要提高一个量级，引力参考传感器测量精度还要提高6个量级。
“‘太极计划’要实现对相距300万公里的两个测试质量之间十分之一个原子大小位移变化的精确测量，对扰动加速度需控制在亿亿分之一重力加速度的水平，还需要突破更核心的关键技术。”吴岳良表示。
如今，一切正朝着既定方向发展。按照“太极计划”，我国将于2023年后发射“太极二号”双星，对绝大部分关键技术开展较高指标在轨搭载验证；2033年左右发射“太极三号”三星，探测各种引力波天体，认识引力宇宙。
图一：“太极一号”模拟图。 （资料图片）
图二：“太极一号”卫星工程总师王建宇（左）向记者介绍“太极一号”。记者 沈 慧
来源：经济日报
记者 沈 慧
✋热门推荐