歐洲空間局發射LISA探路者 驗證探測“時空漣漪”引力波技術
法國巴黎時間12月3日5時04分（北京時間12時04分），歐洲空間局（或稱歐洲航天局、歐空局）用於驗證太空引力波觀測技術的“LISA探路者”（LISA Pathfinder）探測器由一枚“織女星”運載火箭從法屬圭亞那庫魯航天中心發射升空。
12月2日，歐空局發射“LISA探路者”探測器
發射2小時後，“LISA”探路者成功與火箭分離，進入一個橢圓形的臨時軌道。歐空局説，“LISA”探路者將在本月中旬利用自身推進系統提供6次點火，將軌道高度提升4.5萬公里，再經過為期6周的“太空遨遊”，抵達位於太陽和地球連線延長線上的“拉格朗日點”L1，距離地球表面150萬公里。
“LISA探路者”任務示意圖
“LISA”探路者預計在明年1月下旬抵達日地L1拉格朗日點附近軌道，進入最終運行軌道後，探測器的推進裝置將被拋棄。經過歐空局位於德國達姆施塔特的運行中心控制人員的設置和校準，“LISA探路者”的科學探測之旅將於3月正式開始，預計將持續180天。
引力波（gravitational wave）被視為宇宙中的“時空漣漪”，如同石頭丟進水裏產生的波紋一樣。然而此前，科學家們始終未能使用地面觀測設備證實它的存在。此次發射的探測器將為人類太空探索打開新的大門，同時也有助於進一步驗證廣義相對論。
據介紹，“LISA探路者”試驗探測器是一顆小型衞星，由歐洲空中客車防務與航天公司建造，造價超過4億歐元（約合人民幣27億元）。它高3.1米、橫截面直徑2.4米，質量約1.9噸。
“LISA探路者”內部帶有兩個質量為2公斤的金鉑合金立方體。科學家可通過激光望遠鏡觀測這兩個獨立放置的物體在運動中的相對位置變化，以證明引力波的存在。
此次發射的試驗探測器只是歐空局引力波探測計劃的前期任務，用於演示和驗證相關技術。
LISA引力波探測器工作示意圖。LISA由三個探測器組成。三者之間兩兩形成相距500萬千米的干涉臂。後來又修改了方案，距離縮小到100萬千米。
“LISA”探路者號探測器搭載的兩個測試質量將被維持在幾乎自由落體的運動狀態，將以空前的精度對兩個測試質量的位置進行測量和控制。為實現此目的，探測器採用了世界上最先進的技術，包括慣性傳感器、激光測量系統、無拖曳控制系統和超高分辨率微推系統。除此之外，“LISA探路者”還驗證愛因斯坦廣義相對論。
“LISA探路者”太空飛行想象圖
延伸閲讀：
什麼是引力波？
引力波是愛因斯坦的廣義相對論所預言的一種以光速傳播的時空波動。根據愛因斯坦的廣義相對論，大質量天體的加速、合併、碰撞等事件可以形成強大的引力波，如同時空中的漣漪。引力波被視為宇宙中的“時空漣漪”，如同石頭丟進水裏產生的波紋一樣。引力波的形成過程雖然涉及到黑洞、超新星等天體事件，由於引力波與物質的相互作用非常微弱，因此很難被直接探測到，需要更加精密的儀器。
在此之前，科學家們始終未能使用地面觀測設備證實它的存在。兩位美國科學家因研究雙星運動間接證實了引力波的存在，獲得了1993年諾貝爾物理學獎。
愛因斯坦預言引力波發生於大質量黑洞事件中，還有中子星、星系碰撞等
什麼是LISA？
LISA由三個探測器組成。三者之間兩兩形成相距500萬千米的干涉臂。後來又修改了方案，距離縮小到100萬千米。
LISA全稱Laser Interferometer Space Antenna，即“激光干涉太空引力波天線”，預計2034年後發射。
“LISA”探路者號探測器太空飛行想像圖
在最初的設計中，該天線陣列由三個繞太陽公轉的探測器組成。三者之間兩兩形成相距500萬千米的干涉臂，相當於從地球到月亮距離的13倍，一共可以構成3個干涉儀。然後使用1瓦的激光和30釐米的望遠鏡來測量懸浮在每個探測器中金屬立方體之間相對位置的變化。其測量的精度可以達到10皮米（也就是1/10埃，遠小於一個原子的大小）。後來又修改了方案，三個探測器之間的距離縮小到100萬千米，更名為eLISA。
LISA探路者將被放置在距離地球150萬千米的日-地拉格朗日L1點
比探測器更至關重要的是其搭載的設備：6塊邊長為4.6釐米的金鉑立方體，它們各自懸浮在“Y”形儀器艙的每個上臂之中。這些就是LISA的“檢驗物質”，在時空彎曲和伸縮使它們可以自由的漂移。為了LISA的正常運轉，每個2千克重的立方體都必須沿獨立的軌道繞太陽轉動。探測器會把它們隔離在真空室內，並將使用必要的硬件——激光和小望遠鏡——來監測它們相對位置的波動。
當它們在太空中運動時，每一個探測器都會監測與另外兩個探測器之間相對位置的變化，而不是去測量絕對距離。其目的就是用來探測大質量天體互相繞轉時所引發的時空週期性膨脹和收縮。每個探測器的光學系統會製造出每秒鐘切換1百萬條暗條紋的高速變化干涉圖樣。時空波動會或多或少的交替加強或者減弱這些干涉圖樣。通過這些干涉圖樣的變化，就可以發現引力波。
由於經費和技術方面的原因，eLISA仍然處於研發狀態。所以要先發射LISA探路者進行技術驗證。
LISA探路者如何驗證核心技術？
LISA探路者內部有兩個相距38釐米的自由漂浮的金鉑立方體，它們處於失重狀態，用激光干涉測量之間距離的微小變化。
LISA探路者的作用就是為後續真正能探測到引力波的LISA進行技術驗證。基本上，就是把整個100萬千米的eLISA基線濃縮到一個人造衞星之內，讓兩個相距38釐米的自由漂浮的金鉑立方體處於失重狀態，並用激光干涉測量之間距離的微小變化。所以，它需要飛行到地球與太陽之間的拉格朗日L1點，在那裏引力干擾降低到最小。
為什麼要到太空探測引力波？
位於美國的兩座激光干涉引力波探測器LIGO。
利用激光干涉的方法，在地面上我們可以探測到非常微小的長度變動。如果把探測器的基線延長，一頭在地球，一頭在太陽，探測器長度發生哪怕一個原子尺度的變化，我們都能夠把它探測出來。而這樣精度，在地面先進引力波探測器（advanced LIGO）上已經做到了。
然而，由於探測器太過靈敏，稍有風吹草動它都會受到影響。幾千米外卡車駛過高速公路，幾十千米外的森林裏有人砍樹，幾百千米外海浪拍着沙灘，都會在地面引力波探測器上留下蹤跡。由於這些噪聲的存在，地面上我們只能探測高頻的引力波。要探測低頻引力波，就必須遠離地球，向太空進發。