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- 微重力实验:在空间实验室或地面模拟微重力环境的实验中,无拖拽技术可减少其他干扰力的影响,为微重力实验提供更接近理想的实验条件,研究物质在微重力下的物理、化学和生物特性。
- 量子物理实验:为量子物理实验创造极低温、极微弱干扰的环境,减少外界干扰对量子态的影响,提高量子比特的稳定性和相干时间,有助于量子计算、量子通信等技术的发展。
医疗领域
- 医疗设备与仪器:如高精度的医学成像设备、微创手术器械等,采用无拖拽技术可减少外界干扰对设备性能的影响,提高成像质量和手术操作的精准度。
- 康复治疗与辅助设备:一些康复训练机器人和辅助行走设备利用无拖拽技术,可更精准地模拟人体运动,为患者提供更个性化、更有效的康复训练方案。
空间激光干涉引力波天文台(LISA)的具体构造如下:
航天器布局
由三个相同的航天器组成等边三角形星座,边长约250万公里。它们在地球绕太阳的公转轨道上,与太阳连线和地球与太阳连线夹角约20°,且轨道平面相对黄道面倾斜约0.33度。
内部结构
- 光学系统:每个航天器配备双望远镜,用于发射和接收红外激光束,其由琥珀色微晶玻璃制成,表面镀金,以保证在接近室温时最佳运行,减少热损失并更好地反射红外激光。
- 干涉仪系统:每个航天器包含两个光学台,有激光光源、光学分束器、光检测器、光学镜组等组成干涉仪的光学器件,以及数字信号处理电子器件,构成迈克尔逊干涉仪。
- 测试质量:在每个干涉仪后安置一个46mm、约2kg的金-铂合金立方体作为测试质量,其中一个表面打磨成平面镜用于反射激光。
其他设计
采用无拖拽技术,通过使测试质量在航天器内自由漂浮,利用电容传感确定航天器相对质量的位置,再由精确的推进器调整航天器,使其跟随测试质量运动,减少非引力干扰。
LISA 的三颗卫星通过以下方式保持在等边三角形星座中:
轨道设计与控制
- 特定轨道布局:三颗卫星处于地球绕太阳的公转轨道上,经过精确计算的轨道设计使得它们在空间中自然地保持相对稳定的位置关系。
- 轨道调整推进系统:卫星上配备有推进系统,可根据需要进行微小的轨道调整,