天琴计划前两个阶段取得超预期成果

近日，记者从中山大学获悉，2022年3月，“天琴一号”卫星再次传来喜讯。它在轨运行期间还获得全球重力场数据。这是我国首次使用国产自主卫星测得的全球重力场数据，“天琴一号”使得我国成为世界上第三个有能力自主探测全球重力场的国家。

中山大学测绘学院教授钟敏告诉记者：“地球重力场数据对国计民生具有重大战略意义，能服务于大地测量、地球物理、油气资源勘探、防灾减灾、国防安全等领域。”

这种基础研究同步带动关键技术突破和应用的模式，被天琴团队形象地称为——“沿途下蛋”。天琴中心常务副主任涂良成教授告诉记者，“该模式一方面分阶段推动我国空间引力波探测关键技术走向成熟，并最终实现目标；另一方面各步骤任务有自己的科学产出或重大应用，服务国家国防安全、资源勘探和经济发展等。”

天琴计划是中国自主空间引力波探测计划，它在国际上首创地心、垂直黄道面的轨道方案。根据天琴计划，将于2035年前后在约10万公里高的地球轨道上，部署三颗全同卫星构成一个边长约为17万公里的等边三角形星座，建成一个在太空中进行引力波探测的空间引力波天文台，开展引力波源探测。

为此，天琴团队提出了“0123”技术路线图，分阶段推动关键技术实现。其中第“0”步开展月球激光测距实验，为天琴卫星的高精度定轨提供技术支撑，第“1”步开展单星试验，对高精度空间惯性基准技术进行在轨试验验证，第“2”步开展双星试验，对星间激光干涉测量技术进行在轨试验验证，第“3”步发射天琴三星，进行引力波的空间探测和长期科学值守。

中山大学天琴中心成立的六年里，天琴计划“0123”四个阶段中的前两个阶段，任务已经全部完成，而且取得了超预期成果。

2019年6月8日，珠海凤凰山顶，刚刚建成三个月的天琴计划激光测距台站传来好消息：成功获得月面发射器回波信号。天琴团队一鼓作气，到11月历史性地测到了月面上全部五个反射镜信号，使我国成为继美国、法国后世界上第三个成功测得全部五个月球反射镜的国家，实现了中国人30年测月的突破。这是天琴计划的第“0”步，旨在解决未来三颗卫星的厘米级精确入轨问题。

天琴中心教授叶贤基告诉记者，“月球激光测距技术实现了远距离和高精度的目标，这项技术还可以应用于卫星探测、空间碎片定位、锁定深空目标、太空实验室建设等等。”

相隔一个月，天琴计划的第“1”步迎来重大进展：2019年12月20日，搭载“天琴一号”卫星的长征四号乙运载火箭冲上云霄。据了解，这意味着中国酝酿近20年、正式提出5年多的天琴空间引力波探测计划，正式进入太空试验阶段。