“随着天文动力学研究对观测精度的要求不断提高,我国自主提出了单航天器(ASTROD I)激光天文动力学计划,它可能会将测量精确度提高3个数量级。”南京紫金山天文台研究员倪维斗在今天接受《科学时报》采访时这样说,“现在完成了第一阶段的预研究并将详细研究其实现的途径。”据介绍,该研究计划由我国提出并与欧洲科学家合作进行。
ASTROD I空间计划是使用在太阳轨道上的一个无拖曳航天器和地面站以双向激光干涉跟踪和脉冲计时测距的方法,精确地探论天文动力学,检测相对论与时空基本定律,改进探测引力波的灵敏度以及更准确地测定太阳、行星和小行星的参数。据介绍,它在天文动力学和检测相对论与时空基本定律方面,精确度将比现在提高3个数量级;在测定太阳、行星和小行星参数方面,精确度将比现在提高1~3个数量级。这将促成基础科学和应用科学的革命性发展,而且也将大大提高测定轨道的精度。
倪维斗介绍了预研究中为ASTROD I优化选定的轨道设计方案:用长征四号乙运载火箭发射,最后阶段直接由绕行地球的低轨道进入周期约290天的绕行太阳轨道,然后两次接近金星,获得其引力助推,缩短绕日周期。他解释:“也就是说,如果在2010年8月4日发射,则在发射后112天和336天两次遭遇金星,使轨道周期缩短至165天。发射370天前后,航天器将运行至上合太阳的位置,这样就可以精确测定相对论的参数。发射后370天、717天和1070天,航天器3次到达太阳的对面与太阳上合,即视位置在太阳的附近。”他还提到,当航天器接近金星的瞬间时,所测的金星的大范围引力结构比以往所有的太空飞船都要准确。
该计划将开发许多空间技术,如无拖曳航天深空激光测距及通讯、精确定轨等。这些技术在用于别的空间研究,如大地测量、精确低噪声姿态控制等领域,也能够发挥很重要的作用。