LISA探路者号 图片来源：Manuel Pedoussaut, 2015/ESA

欧洲重力波猎人正在大肆庆祝。7月1日，一颗卫星完成了其技术测试任务，以探索在静止的空太中测量引力波。去年，该卫星的“表现”已经超出预期。而此次成功让欧洲空间局（ESA）批准给予全面感知宇宙重大事件的项目优先权，这些事件难以在地球上被发现。

这个名为“LISA探路者号”的探测器发射于2015年年底，全名为激光干涉空间天线，是由ESA斥资10亿欧元设计的空间观测平台任务。其接下来的任务是跟踪宇宙中最大的天体——包括巨大黑洞的合并以及星系的碰撞——发生时产生的时空涟漪。

该项目科学家、ESA天体物理学家Paul McNamara表示，它以1000系数的精度确定了目标，平息了那些对其潜力表示怀疑批评声。“人们曾认为这是无法完成的任务。”McNamara说。

当前的LISA计划于2034年发射，将是激光干涉重力波观测台（LIGO）的空间类似物。目前的美国LIGO由两条分别长达四公里并且互相垂直的干涉臂构成，首次检测到两个黑洞合并发出的引力波。而LISA探路者号由3个置于边长为数百万千米的三角形的三个顶点上的探测器组成，以便使其对更长的引力波较为敏感，例如由更大的黑洞碰撞产生的波纹。

最终的空间观测站将试图通过这3个LISA探测器在自由落体运动中漂移时对激光的反弹，发现空间的拉伸和压缩现象。因为这些物体将受到其他所有外部力量的保护，按理论只有引力波能扰乱它们自由落体的同步性——这一干扰将会影响激光频率。

LISA探路者号的目标是展示这样的变化能在失重状态下被测量，精度可达1皮米。高精度推进器将调整LISA探路者号的路线，以便探测器内部的两个实验立方体能自由下落，而不受外部轨道运行的干扰。

这两个物体均为质量2公斤、用金和铂打造而成的立方体。当它们围绕拉格朗日点1（L-1）运行并进入微重力环境时，探路者号将打开这些微型推进器。而这些推进器的推力十分微弱，需要1000个这样的推进器才能推得动地面上的一张纸。它们将确保探测器在其上空盘旋，同时不让两个立方体接触到它的边缘。而它们在相对运动中出现的任何偏差都可以极其精准地被测量到。

英国伦敦帝国学院天体物理学家、带领团队设计并建造该探测器保护机制的Tim Sumner指出，作为宇宙空间中的高精度实验室，LISA探路者号和ESA此前的任何一项任务都不同。

2016年2月——LIGO宣布了首个探测结果2周后，LISA探路者号也宣布取得了一个胜利。它虽然没有发现重力波，却表示能探测到为1皮米1/100的微小运动。自那以来，探测器的性能被提升到另一个量级。

到今年6月初，LISA探路者号几乎用完了所有推进器燃料，而地面指挥中心使用剩余染料将其推离现有轨道，并进入最终的太阳轨道。7月1日，LISA探路者号停止收集数据，7月18日，它将永久休眠。

美国宇航局喷气推进实验室物理学家William Klipstein 表示，LISA探路者号取得了“胜利”。他参与了LISA研发，但未涉足ESA的探路者号任务。他提到，它的性能“消除了最后一个主要技术障碍，推动了ESA进行长期重力波项目”。

6月20日，ESA科学项目委员会一致同意将LISA列为第三大科技项目。德国马普学会引力物理学研究所所长Karsten Danzmann表示，人们已经等待这一决定很长时间了，不过，LISA探路者号的成功和LIGO发现重力波让该决定几乎不存在疑问。

虽然该决议并非最终版本，但它意味着产业合作者目前将参与到详细方案设计和成本核算中。一旦这些工作完成，ESA将决定是否“采纳”该任务，并为其划拨经费。该项目组也希望美国能提供重要部件。美国曾是LISA任务的平等合作方，但2011年为减少开支，美国缩减了其参与度。

在进行LISA任务前，ESA已经选择了其他两个大型项目：计划2022年发射的木星卫星探测器和2028年发射的X射线天文台。而LISA计划2034年升空。但LISA探路者号首席科学家、意大利特兰托大学物理学家Stefano Vitale等人则希望其发射时间能提前。

LISA项目在2000年被ESA批准，然后开始征集计划书，Vitale团队的设计脱颖而出，最终被该机构采纳，而最初计划在2006年发射，但时间一再推迟。“我认为以前完全低估了其中的难度。”Vitale说，“但这也是我们建造LISA探路者的原因。”

而Vitale等人希望提前发射LISA的原因之一是，这样一来它能在目前主要科学家退休之前开始返回数据。（张章编译）