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- 微重力實驗:在空間實驗室或地面模擬微重力環境的實驗中,無拖拽技術可減少其他干擾力的影響,為微重力實驗提供更接近理想的實驗條件,研究物質在微重力下的物理、化學和生物特性。
- 量子物理實驗:為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,