天琴

天琴（てんきん）計画：中国の宇宙重力波望遠鏡プロジェクト

天琴計画は、中国が主導する宇宙空間における重力波観測プロジェクトです。この計画は、3機の高軌道衛星を連携させ、レーザー干渉計技術を用いて重力波を検出することを目的としています。2015年7月に開始され、段階的なアプローチで進められています。

計画の概要

天琴計画は、主に4つの段階に分けて実施される予定です。

1. 第一段階：地上支援設備の構築
月/衛星光波測距儀システム、大型レーザージャイロスコープなど、地上での作業を支援するための設備の構築を行います。

2. 第二段階：中心的技術の検証
ドラッグフリー制御システム、衛星搭載レーザーキャリブレーションなど、重力波観測に不可欠な技術の検証を行います。
等価原理の実験もこの段階で実施されます。

3. 第三段階：高精度計測と観測
高精度の慣性計測、宇宙光波測距儀などの中心的技術の検証を行います。
世界の重力場観測を実施します。

4. 第四段階：重力波観測の開始
全ての重力波観測に必要な中心的技術を完成させます。
3機の高軌道衛星を打ち上げ、本格的な重力波観測を開始します。

計画の推進は、中山大学珠海キャンパスに建設された研究施設で行われています。

技術的側面

天琴計画の核となるのは、レーザー干渉計です。3機の衛星が互いにレーザー光を照射しあい、その光路の微小な変化を計測することで、重力波を検出します。この技術は、地上での観測が困難な低周波の重力波を観測する上で不可欠です。

ドラッグフリー制御は、衛星が非重力的な力を受けないように制御する技術で、高精度の測定を行うために重要です。また、レーザーキャリブレーションは、レーザー光の誤差を補正し、観測精度を高めるために用いられます。

関連プロジェクト

天琴計画は、以下の宇宙重力波望遠鏡プロジェクトと関連があります。

LISA パスファインダー: LISAの技術実証機。
LISA (Laser Interferometer Space Antenna): 欧州宇宙機関(ESA)が主導する宇宙重力波望遠鏡計画。
ビッグバンオブザーバー: 理論上の重力波観測計画。
ビヨンド・アインシュタイン・プログラム: 重力理論の検証を目的としたNASAのプログラム。
DECIGO: 日本が計画中の宇宙重力波望遠鏡計画。これは干渉計の形が異なるが、同じ宇宙からの重力波を観測するという目標を共有しています。

まとめ

天琴計画は、中国が宇宙重力波観測の分野で重要な役割を果たすことを目指す野心的なプロジェクトです。段階的な開発と主要技術の着実な検証を通じて、宇宙の謎を解き明かすための新たな窓を開くことが期待されます。

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