우주에서의 태지 인 스페이스

Taiji Program in Space

우주에서의 태지 프로그램, 즉 태지는 중국 위성 기반의 중력파 관측소다.[1][2]중력파에 의한 틈새의 잔물결을 연구하기 위해[3] 2033년에 발사될 예정이다.이 프로그램은 레이저 간섭계로 연결된 태양 주위를 도는 세 개의 우주선으로 구성된 삼각형으로 구성된다.

태지에게는 두 가지 대안이 있다.하나는 유럽우주국(European Space Agency)의 리사 프로젝트의 20%를 차지하는 것이고, 다른 하나는 ASE 프로젝트의 인증을 위해 2033년까지 중국 자체 위성을 발사하는 것이다.[4]리사처럼, 태지 우주선은 300만 킬로미터 떨어져 있어, 비록 태지가 그 범위 중 일부 범위에서는 더 나은 성능을 보일지라도,[5][6] 그들은 비슷한 주파수 범위에 민감하게 반응할 것이다.[7]


프로그램 목표

'타이지 프로그램'은 ESA가 제안한 ELISA 프로그램이며, ELISA 프로그램의 전신은 ESA와 NASA가 협력한 LISA 프로그램이다.리사 프로그램에 있는 세 개의 네트워킹 위성의 구성과 유사하게, 태지 프로그램에 있는 세 개의 위성도 중심을 중심으로 회전한다.중심은 또한 태양 주위를 도는 궤도에서 회전한다.차이점은 리사 시스템, 지구 시스템, 태지 시스템의 단계가 다르다는 것이다.지구를 기준으로 하여 리사계통의 위상은 프로페테트의 위상에 20도 뒤지고, 태지계통의 위상은 지구보다 20도 앞서 있다.[8]In addition, the Tai Chi Program is part of the proposed space-based gravitational wave observatories Program, the other parts of which are the Chinese Academy of Sciences (CAS) Tianqin Program and the European Space Agency (ESA) Laser Interferometer Space Antenna (LISA) and the Decimal Hertz Interferometer Gravitational-Wave Observatory (DECIGO)일본항공우주탐사국(JAXA)이 주도한다.[9]2021년 12월, 태지와 리사와 결합된 중력파 감지 네트워크가 10년 안에 허블 상수를 95.5% 이상 정확하게 측정할 것이라는 연구 결과가 나왔다.[10]더욱이, LISA-Taiji 네트워크는 20개 이상의 항성 2진 블랙홀(sBHs)을 검출할 수 있는 잠재력을 가지고 있는데, 이 경우 발광 거리 측정의 오차는 0.05-0.2이고, 스카이 포지셔닝의 상대 오차는 1-100deg2 범위에 있다.[11]


태지 프로그램의 주요 과학 목표는 중력파의 정밀한 측정을 통해 블랙홀의 질량, 스핀, 분포를 측정하고, 암흑물질이 블랙씨홀을 생산할 수 있다면 중질량 종자 블랙홀이 어떻게 발전하는지, 블랙씨홀로부터 얼마나 거대하고 초질량적인 블랙홀이 자라는지 탐구하는 것이다.초창기 별의 생성, 발달, 죽음의 흔적들은 원시 중력파의 강도에 직접적인 제약을 주고, 중력파의 양극화를 감지하여 중력의 본질을 드러내기 위한 직접 관측 데이터를 제공한다.[12]중력파는 물질과 약하게 연결되어 있기 때문에 우주의 선명한 모습을 제공할 수 있으며, 제공된 정보는 망원경이나 입자탐지기의 정보와 함께 사용할 수 있다.[13]중력파의 정확한 측정은 우주의 대규모 구조, 은하의 탄생과 개발, 그 밖의 주제에 대한 심층적이고 철저한 조사를 가능하게 한다; 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 넘어 양자이론을 더 잘 개발하고 확립하며, 중력의 본질을 드러내고, 다의 이해를 돕는다.rk 물질, 에너지의 성질, 블랙홀의 형성, 우주 팽창,[14] 중력파는 전자파가 할 수 없는 정보를 전달할 수 있다.[15]이와 동시에, 이를 통해 개발된 미래 지향적 기술은 우주 과학의 기술 수준 향상과 심층 우주 탐사에 큰 의미가 있다.관성항법, 지구과학, 지구환경변화, 고정밀 위성플랫폼 구축 등 응용 분야에서도 긍정적인 역할을 하게 된다.[16]

프로그램 기록

2008년 중국과학원은 우주 중력파 탐지의 실현 가능성을 입증하기 시작해 중국의 우주 중력파 탐지에 대한 '타이지 프로그램'을 제안하고, 2018년 8월에는 '단일위성·이중위성·3단계' 개발 전략과 로드맵을 수립했다.i 프로그램" 단위성 프로그램은 우주과학(Phase II) 전략 파일럿 과학기술 특별중립프로그램에서 실시되었고, 3단계 과정의 첫 단계인 태지-1위성이 발사되었다.[17]

2019년 8월 31일 주취안 위성발사센터에서 태지 1호 위성이 발사되었다.[18]2021년 7월 '타이지-1'은 사전 설정된 실험 과제를 모두 완료하고 중국 내 최고 정밀 공간 레이저 간섭계를 달성했다.완성 마이크로불급 전파이온과 홀의 두 가지 마이크로 푸시 기술에 대한 세계 최초의 완전 성능 검증을 달성하고, 중국 내 두 가지 비약물 제어 기술의 돌파구를 실현하는 데 앞장섰다.[19]


태지-2 위성의 일부인 광학 계측 시스템과 비저항 제어 시스템은 태지-1 위성 임무에 의해 확인되었다.이번 임무의 성공은 또한 태지-2 위성을 만드는데 충분한 지원을 해주었지만, 태지-1 위성은 하나의 위성을 가지고 있기 때문에 위성간 레이저 링크를 시험할 방법이 없다.해당 부대는 2023~2025년 위성 2기(타이지-2기)를 발사해 태지-3위성의 장애물을 제거할 것으로 기대하고 있다.[20]그리고 2030년경에는 3개의 위성으로 구성된 정삼각형 중력파 탐지 별 그룹을 발사할 것으로 예상된다.[21]

프로그램 책임 단위:

본 프로그램의 Taiji-1의 과학 응용 유닛 및 사용자는 UCAS이다.태지프로그램과 지상지원시스템은 중국 국가우주과학센터가 관리하고, 위성시스템은 중국과학원 미세위성혁신연구소, 정밀측정과학기술혁신연구소, 중국과학원, 중국기계연구원, 진(秦) 등이 개발한다.이즈과학원, 상하이광학원, 중국과학원, 창춘광학원, 중국과학원, 싱가포르과학기술원, 싱가포르난양기술대학, 정밀측정과학기술혁신원 등이 있다., 중국 과학 아카데미는 탑재물 개발에 관련된 협력 단위들 중 하나이다.[22]또 중국과학원은 2021년 4월 항저우에 중력파 우주극성실험실을 설립했다.[23]


참조

  1. ^ Zhang, Yuan-Zhong; Cai, Rong-Gen; Guo, Zong-Kuan; Ruan, Wen-Hong (2018-07-25). "Taiji Program: Gravitational-Wave Sources". arXiv:1807.09495v2 [gr-qc].
  2. ^ 중국은 쳉잉치의 중력파 프로젝트를 <차이나일보>(2016년)에 기획한다.
  3. ^ 중국 중력파 사냥이 크런치 타임에 부딪치다 - 우주 기반 검출기에 대한 몇 가지 제안 중 하나를 선택해야 한다는 압박감이 있다. "네이처" 531, 150–151 doi:10.1038/531150a(2016)의 David Cyranoski에 의한 것이다.
  4. ^ 중국, 'TECH & MIVENT BREaking News'(2016년)에 중력파 연구 프로젝트 제안
  5. ^ 중국은 2016년 3월 11일 '차이나워치'(2016년)의 웨이백머신(Wayback Machine)에 보관된 중력파 프로젝트를 계획하고 있다.
  6. ^ "China unveils plans for two new gravitational-wave missions". Physics World. 2018-07-11. Retrieved 2019-09-20.
  7. ^ Wu, Yue-Liang; Hu, Wen-Rui (2017-09-01). "The Taiji Program in Space for gravitational wave physics and the nature of gravity". National Science Review. 4 (5): 685–686. doi:10.1093/nsr/nwx116. ISSN 2095-5138.
  8. ^ 高; 刘; 罗; 靳 (2019). "太极计划激光指向调控方案介绍". 中国光学. 12 (3): 7. doi:10.3788/CO.20191203.0425.
  9. ^ Yungui Gong, Jun Luo & Bin Wang (15 September 2021). "Concepts and status of Chinese space gravitational wave detection projects". Nature Astronomy. Retrieved 2022-03-15.
  10. ^ The Taiji Scientific Collaboration (24 February 2021). "China's first step towards probing the expanding universe and the nature of gravity using a space borne gravitational wave antenna". Communications Physics. Retrieved 2022-03-15.
  11. ^ Ju Chen (陈举)1,2, Chang-Shuo Yan (闫昌硕)1,2, You-Jun Lu (陆由俊)1,2, Yue-Tong Zhao (赵悦同)1,2 and Jun-Qiang Ge (葛均强)1 (December 2021). "On detecting stellar binary black holes via the LISA-Taiji network". Research in Astronomy and Astrophysics. Retrieved 2022-03-15.{{cite web}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  12. ^ Wen-Hong Ruan, Zong-Kuan Guo, Rong-Gen Cai and Yuan-Zhong Zhang (June 20, 2020). "Taiji program: Gravitational-wave sources". World Scientific. Retrieved 2022-03-15.{{cite web}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  13. ^ Vitor Cardoso & Paolo Pani (5 September 2017). "Tests for the existence of black holes through gravitational wave echoes". Nature Astronomy. Retrieved 2022-03-15.
  14. ^ "【科技日报】太极计划：去太空捕捉时空涟漪". China Academy of Science.
  15. ^ Yichen Tian (November 1, 2021). "Research on the analytical development and progress of gravitational wave detection technology". IOPScience. Retrieved 2022-03-15.
  16. ^ Wen-Hong Ruan, Chang Liu, Zong-Kuan Guo, Yue-Liang Wu & Rong-Gen Cai (3 February 2020). "The LISA–Taiji network". Nature Astronomy. Retrieved 2022-03-15.{{cite web}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)
  17. ^ 科技日报 (September 24, 2019). ""太极一号"：我国空间引力波探测迈出第一步". China National Space Administration. Retrieved 2022-03-15.
  18. ^ Xinhua News (October 29, 2019). "China plans more space science satellites". The State Council The People Republic's of China. Retrieved 2022-03-15.
  19. ^ Wu, Yue-Liang; Luo, Zi-Ren; Wang, Jian-Yu; Bai, Meng; Bian, Wei; Cai, Rong-Gen; Cai, Zhi-Ming; Cao, Jin; Chen, Di-Jun; Chen, Ling; Chen, Li-Sheng (2021-02-24). "China's first step towards probing the expanding universe and the nature of gravity using a space borne gravitational wave antenna". Communications Physics. 4 (1): 1–7. doi:10.1038/s42005-021-00529-z. ISSN 2399-3650.
  20. ^ The Taiji Scientific Collaboration (April 3, 2021). "The pilot of Taiji program — From the ground to Taiji-2". World Scientific. Retrieved 2022-03-15.
  21. ^ Ziren Luo, Yan Wang, Yueliang Wu, Wenrui Hu, Gang Jin (5 May 2021). "The Taiji program: A concise overview". Progress of Theoretical and Experimental Physics. 05A108 – via https://doi.org/10.1093/ptep/ptaa083. {{cite journal}}:외부 링크 위치 via=(도움말)CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  22. ^ "Taiji-1 Satellite Released the Scientific Achievements of the First Stage". ICTP-AP. Retrieved 2022-03-15.
  23. ^ "【中国新闻网】引力波宇宙太极实验室落户杭州 为太极计划提供技术支撑----中国科学院". www.cas.cn. Retrieved 2022-03-15.