在300万公里距离测量原子尺度形变，太极计划打造最强引力波测量

2026年5月9日，中国科学院力学研究所正式发布重磅成果：我国空间引力波探测太极计划首款全功能干涉仪光学平台研制成功并完成地面严苛测试，关键指标全面达标，标志着该计划核心测量系统从原理探索正式迈入工程研制，人类向聆听宇宙“时空涟漪”又迈出决定性一步。

这一突破由中科院力学所引力波实验中心完成，相关论文发表于国际期刊《研究》，是中国在基础物理与深空探测领域又一具备全球影响力的里程碑。

引力波被称作时空的涟漪，是爱因斯坦广义相对论最后一个被验证的核心预言。大质量黑洞合并、中子星碰撞等宇宙极端事件，会像石子投入湖面一样扭曲时空，并以光速向外扩散传播。但引力波抵达地球时已极度微弱，引发的空间形变远小于原子尺度，想要捕捉它，无异于在太平洋上分辨一滴水的波动。

地面探测器如LIGO已实现首次直接探测，却受地震、温度、振动等噪声限制，只能捕捉高频引力波；而0.1毫赫兹—1赫兹的低频段，藏着超大质量黑洞合并、宇宙早期演化等顶级科学问题，唯有走出地球、在太空搭建巨型干涉仪才能实现有效探测。

太极计划正是为此而生。按照设计，三颗卫星将在日心轨道构成臂长达300万公里的等边三角形，相当于地月距离的近8倍，用激光搭建一把伸向宇宙的“巨型标尺”。

引力波经过时会微弱拉伸或压缩空间，卫星间距会出现极微小变化，只要精准测出这一变化，就能还原引力波信号。而实现这一切的前提，是测距精度必须达到皮米级——1皮米等于万亿分之一米，约为头发丝直径的十万分之一，在300万公里尺度上守住这份精度，堪称人类测量史上的极致挑战。

此次问世的全功能干涉仪光学平台，正是守住这份极致精度的核心心脏。科研团队独创正反分离三维布局，在结构上把热源与光路彻底隔离，大幅提升太空环境下的热稳定性，避免温度波动扭曲激光光路；平台还能与望远镜、惯性传感器等关键载荷无缝对接、垂直光束耦合，功能完整性直接满足航天工程化需求。

依托怀柔科学城皮米精度激光干涉平台，团队又突破噪声抑制关键技术，通过创新数据后处理方法，将关键频段测量灵敏度提升一个量级，系统稳定性提高10倍，噪声被压到任务允许范围以内，所有核心参数均满足太空探测严苛要求。这不再是实验室里的原理样机，而是可直接用于卫星集成的工程硬件，为后续整星研制与在轨验证扫清最大障碍。

与地面探测相比，空间引力波探测的优势无可替代。太空拥有天然超高真空，没有地震干扰，可实现百万公里级超长干涉臂，能稳定捕捉地面装置完全无法触及的低频引力波。

这些波源对应宇宙中最壮观的事件：星系中心超大质量黑洞并合、中等质量黑洞成长、第一代恒星死亡遗迹、甚至宇宙大爆炸的原初引力波背景。太极计划一旦建成，将与欧洲LISA计划形成互补——后者臂长250万公里，太极凭借更长臂长与更宽探测频段，在毫赫兹区间具备更高潜在灵敏度，有望成为全球最灵敏的空间引力波探测装置之一。

与此同时，我国另一空间计划“天琴”采用绕地轨道、臂长17万公里，两者一远一近、一长一短，共同构筑中国自主的空间引力波观测体系，与国际探测网络形成协同。

这次技术突破的价值，远不止于引力波探测本身。皮米级测量、超稳光学系统、无拖拽控制、极低噪声处理等一系列尖端能力，会自然外溢到高端制造、精密仪器、卫星遥感、量子计量等领域，带动镜面加工、超高精度传感器、超稳激光、微推进等整条产业链升级。

太空无拖拽控制技术可直接用于下一代高精度导航卫星与空间科学卫星；超高精度干涉测量则能为芯片制造、精密计量提供全新方案。太极计划看似探索宇宙终极规律，实则在夯实国家高端制造与尖端科技的底层能力。

天琴计划是在地球周围布置三颗相互之间17万公里的探测卫星，从三颗卫星的间距来看，对引力波的探测或不如相距300万公里，更为灵敏。

另外，欧美、日本等发达国家目前还没有能在300万距离的幅度上进行引力波探测的装置建造计划，所以我国“太极计划”对引力波的观测性能至少在未来10年内应当是全球最强。

从2016年提出构想，到2019年“太极一号”成功发射验证关键技术，再到如今全功能干涉仪平台落地，太极计划正按步骤稳步走向三星组网目标，预计2033年前后具备在轨探测能力。当三颗卫星在300万公里尺度上同步运转，用皮米级精度捕捉时空微小形变时，人类将第一次以如此清晰的方式“聆听”宇宙深处的声音，重新审视黑洞、时空、引力乃至宇宙起源的本质。

这不仅是中国基础科学的跨越，更是人类探索宇宙能力的一次集体跃升。在300万公里的浩瀚尺度上守住原子级的精准，用极致工程能力叩问物理规律，太极计划所诠释的，正是科学最动人的力量：以有限之智，探索无限之宇宙。

消息来源：中国青年网5月11日报道《中国青年网：首款，成功研制！我国“太极计划”获重要进展》
https://m.toutiao.com/is/6IGbBy-EZw4/6IGbBy-EZw4` G@I.iC :8pm igT