Китайские учёные успешно провели испытания оптического ядра, которое станет основой для будущей космической обсерватории «Тайцзи» (Taiji). Этот амбициозный проект предполагает развертывание в космосе гравитационно-волнового интерферометра с длиной плеча в 3 миллиона километров. Система будет состоять из трех спутников, выстроенных в равносторонний треугольник, которые при помощи лазерной связи смогут фиксировать низкочастотные гравитационные волны, открывая новые возможности для изучения фундаментальных процессов во Вселенной.
Проведенные тесты подтвердили работоспособность ключевых компонентов высокочувствительного интерферометра. Данные устройства предназначены для обнаружения мельчайших колебаний пространства-времени, возникающих в моменты сближения и слияния сверхмассивных черных дыр, нейтронных звезд и иных космических объектов экстремальной плотности. Успешный результат испытаний знаменует важный переход проекта «Тайцзи» от стадии теоретического проектирования к созданию полноценного летного оборудования.
Принцип работы будущей системы заключается в непрерывном обмене лазерными лучами между аппаратами, находящимися на орбите вокруг Солнца. Любые отклонения в дистанции между спутниками будут интерпретироваться как прохождение гравитационной волны. Хотя концепция во многом перекликается с европейской миссией LISA, Китай создает полностью независимую национальную инфраструктуру. Огромная база измерений позволит обсерватории регистрировать низкочастотные сигналы, которые недоступны для современных наземных станций, таких как LIGO (США), Virgo (ЕС) и KAGRA (Япония), ограниченных в своих возможностях из-за коротких измерительных плеч.
Оптическое ядро аппарата обеспечивает сверхточное измерение расстояний с погрешностью до пикометров (триллионных долей метра). Достижение такой точности требует использования уникальных сверхстабильных лазеров и систем активной компенсации вибраций, которые нивелируют влияние теплового расширения материалов или давления солнечного света. Достижения инженеров из Института механики в Пекине при Китайской академии наук подтверждают, что создание столь сложной космической платформы стало для КНР вполне решаемой инженерной задачей.
Научные амбиции проекта выходят далеко за рамки простого наблюдения. Запуск обсерватории ожидается в первой половине 2030-х годов. Ожидается, что «Тайцзи» поможет ученым проследить этапы эволюции ранней Вселенной, изучить процессы слияния сверхмассивных черных дыр и, возможно, зафиксировать реликтовые гравитационные волны, порожденные Большим взрывом. Полученная информация позволит провести глубокую проверку предсказаний Общей теории относительности Эйнштейна и станет важным шагом к объединению квантовой механики и теории гравитации в единую физическую картину мира.
