第30章 智戰澤塔人(第6/8 頁)

量子物理實驗創造極低溫、極微弱干擾的環境，減少外界干擾對量子態的影響，提高量子位元的穩定性和相干時間，有助於量子計算、量子通訊等技術的發展。

醫療領域

- 醫療裝置與儀器：如高精度的醫學成像裝置、微創手術器械等，採用無拖拽技術可減少外界干擾對裝置效能的影響，提高成像質量和手術操作的精準度。

- 康復治療與輔助裝置：一些康復訓練機器人和輔助行走裝置利用無拖拽技術，可更精準地模擬人體運動，為患者提供更個性化、更有效的康復訓練方案。

空間鐳射干涉引力波天文臺（LISA）的具體構造如下：

航天器佈局

由三個相同的航天器組成等邊三角形星座，邊長約250萬公里。它們在地球繞太陽的公轉軌道上，與太陽連線和地球與太陽連線夾角約20°，且軌道平面相對黃道面傾斜約0.33度。

內部結構

- 光學系統：每個航天器配備雙望遠鏡，用於發射和接收紅外鐳射束，其由琥珀色微晶玻璃製成，表面鍍金，以保證在接近室溫時最佳執行，減少熱損失並更好地反射紅外鐳射。

- 干涉儀系統：每個航天器包含兩個光學臺，有鐳射光源、光學分束器、光檢測器、光學鏡組等組成干涉儀的光學器件，以及數字訊號處理電子器件，構成邁克爾遜干涉儀。

- 測試質量：在每個干涉儀後安置一個46mm、約2kg的金-鉑合金立方體作為測試質量，其中一個表面打磨成平面鏡用於反射鐳射。

其他設計

採用無拖拽技術，透過使測試質量在航天器內自由漂浮，利用電容感測確定航天器相對質量的位置，再由精確的推進器調整航天器，使其跟隨測試質量運動，減少非引力干擾。

LISA 的三顆衛星透過以下方式保持在等邊三角形星座中：

軌道設計與控制

- 特定軌道佈局：三顆衛星處於地球繞太陽的公轉軌道上，經過精確計算的軌道設計使得它們在空間中自然地保持相對穩定的位置關係。

- 軌道調整推進系統：衛星上配備有推進系統，可根據需要進行微小的軌道調整，以補償由於各種干擾因素導致的位置偏差。

鐳射干涉測量與反饋

- 鐳射測距與監測：衛星之間透過發射和接收鐳射束進行干涉測量，實時監測彼此之間的距離變化。如果距離出現偏差，系統會立即檢測到。

- 反饋控制：根據鐳射干涉測量得到的距離資訊，控制系統會計算出需要進行的調整，並向推進系統發出指令，對衛星的位置進行微調，以保持等邊三角形的構型。

高精度導航與通訊

- 導航系統：衛星配備高精度的導航系統，能夠精確確定自身的位置和姿態，為保持在特定星座構型中提供準確的位置資訊。

- 通訊系統：三顆衛星之間透過高效的通訊系統保持聯絡，實時交換位置和狀態資訊，以便協同調整位置，共同維持等邊三角形星座。

除引力波探測外，LISA還能用於以下科學研究：

黑洞研究

- 孤立黑洞的測繪與特性驗證：精確測量孤立黑洞的相關引數，驗證其是否符合克爾度規描述的“無毛”時空構型，加深對黑洞時空特性的理解。

- 黑洞形成與演化過程觀測：直接觀測大質量黑洞在整個星系形成歷史中的形成、增長和相互作用過程，有助於揭示黑洞在宇宙中的演化規律。

宇宙學研究

- 宇宙膨脹與暗能量研究：透過測量高紅移天體的引力波訊號，精確得到引力校準的絕對光度距離，為測量哈勃常數和研究暗能量的本質提供獨特的途徑。

- 宇宙早期演化探索：有望捕捉到宇宙最初幾刻所預測的引力“振盪”，直接窺視大爆炸之後的頭幾秒鐘，幫助我們更好地理解宇宙早期的物理過程和物質狀態。

恆星演化研究

- 緻密雙星系統研究：詳細研究銀河系中數千個緻密雙星系統，為研究恆星在極端演化端點的物質狀態和物理過程提供新視窗，如白矮星、中子星等緻密天體的相互作用和演化。

- 恆星形成與分佈研究：透過對引力波源的定位和分析，結合其他觀測手段，進一步瞭解銀河系的結構和恆星的形成與分佈情況，構建更全面的銀河系演化模型。

基礎物理學研究

- 廣義相對論的強場檢驗