LISA Pathfinder 在太空中的示意图。（来源：ESA） 欧洲空间局的科学家们成功工程化了已知宇宙中最安静的环境，为深空引力波探测器铺平了道路。2015 年 12 月，由 22 个国家组成的欧洲空间局发射了 LISA Pathfinder 航天器，以确定两个金铂合金立方体在绕太阳运行时，是否能保持彼此之间的绝对静止。这意味着要将立方体与所有干扰隔离开——即使是像蚊子引力那样微小的力——以确保只有经过的引力波，而不是偶然的单个气体分子，能够挤压这些质量体靠近。在一篇周二发表在《物理评论快报》上的论文中，欧洲空间局的科学家们宣布，LISA Pathfinder 不仅证明了这项技术，而且超出了预期。测试质量体在自由落体通过太空，仅受引力作用，其精度比预期高五倍。虽然 LISA Pathfinder 的设计目的不是探测引力波，但它证明了科学家可以做到这一点。欧洲空间局的 Fabio Favata 在周二于西班牙马德里欧洲空间天文学中心举行的新闻发布会上说：“现在，我们已经完全准备好跳跃了。”“我们不仅学会了走路，而且实际上走得相当好。我们现在已经准备好迎接这场马拉松了。”
太空搜寻
引力波是时空中由超新星和黑洞碰撞等大规模宇宙事件产生的扰动。但时空中的振荡非常微小。当地面上的激光干涉仪引力波天文台 (LIGO) 在 9 月探测到第一个引力波时，这个波对其 4 公里长的臂产生的挤压只有质子直径的 1/10,000。现在 LISA Pathfinder 取得了成功，欧洲空间局的科学家们将目光投向了建造将于 2034 年发射的全尺寸太空引力波探测器 eLISA。该探测器将由一个“母”航天器和两个“子”航天器组成，它们排列成一个等边三角形，并通过 500 万公里长的激光臂连接。当波经过时，它会稍微挤压这些手臂。
eLISA 全尺寸引力波探测器外观的艺术家概念图。（来源：NASA） 当 eLISA 开始运行时，它将能够探测到地面仪器（如 LIGO）无法探测到的引力波频率。引力波覆盖广泛的频率范围——类似于可见光和红外光之间的差异。像 LIGO 这样的地面探测器可以测量高频波，而位于太空静谧之中的 eLISA 将探测由更奇特的事件产生的低频引力波。LISA Pathfinder 项目科学家 Paul McNamara 说：“每当我们打开一扇通往宇宙的新窗口时，我们都会看到意想不到的东西。”
远未完成
Favata 说：“我们今天庆祝的这项任务是开发引力波天文台的关键一步，但还有一些技术尚未实现。”例如，连接 eLISA 500 万公里长“臂”的激光器尚不存在，但科学家们已经开始解决这个问题。他们需要设计出足够强大、能够连接 eLISA 组件但又不会干扰仪器精密对准的激光器。一切何时以及如何整合仍有待观察，Favata 表示技术将“准备好时就准备好了”。但周二对于太空引力波天文学来说是一个重要的里程碑。证明这甚至是可能的，就已经是一个巨大的第一步。
