LISA-引力波探测

时间:2023-01-05 22:35:16 阅读: 最新文章 文档下载
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LISA 激光干涉仪用于测量引力波的空间天线

LISA(激光干涉仪空间天线)被设计用于观测10 - 4 ~ 10 - 1hz频率范围内宇宙中剧烈事件产生的引力波,这是地面实验完全无法实现的。

它使用高度稳定的激光(Nd:YAG _ D 1:064 _m)在迈克耳孙式干涉仪的安排。 一个由六个航天器组成的星系团,在等边三角形的每个顶点上各有两个航天器,被放置在一个与地球相似的轨道上,距离太阳1个天文单位,距离地球20_

四个相邻航天器的三个子集每个组成一个干涉仪,包括一个中央站,由两个相对相邻的航天器(200公里分开)组成,两个航天器放置在距离中心5_ 106公里的地方,形成臂,彼此形成一个60_的角度。 每艘宇宙飞船都装备了一束激光。

M3周期中,欧空局对一个只有4个航天器的有范围的LISA进行了评估研究,完整的6个航天器LISA任务现已被选定为欧空局地平线2000 +方案的一个基础任务。

一个单臂迈克耳孙式干涉仪由一个顶点(实际上由两个紧密间隔的“中心”航天器组成)和两个远程航天器定义手臂的端点,如图1所示。

完整的六航天器配置,在等边三角形的每个顶点上都有两个航天器,因此由三个独立但不是完全独立的干涉仪组成。

这种配置提供冗余对抗组件故障,提供更好的检测概率,并允许确定极化。



六艘一模一样的LISA航天器之一。主体结构为直径2.6米,高0.7米的环状结构,采用低热膨胀的碳环氧树脂材料

如图1所示,一个单一的LISA干涉仪由一个v形结构组成,由四个质量证明,每个质量证明由一个无阻力的航天器屏蔽。天线v形的顶点由两个中心航天器组成。原则上,一个中央航天器就足够了,但光学系统和姿态控制的要求将是令人望而却步的。这四()个航天器在日心轨道上运行。它们位于黄道60_的平面上,因此它们的相对轨道是稳定的,以一年为周期的圆形自转。星座应该位于尽可能远的地球后面(但由于运载火箭的限制,限制在20_左右),以尽量减少地球引起的航天器相对速度,这将导致应答光的过多多普勒频移。两个中心航


天器相距200公里,与远处航天器的距离,即干涉仪臂长,为5_ 106公里。




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