LISA Pathfinder 自由落体模式的扭摆地面测试
仪器与探测器
2016-09-02 v1
摘要
LISA Pathfinder 是未来空间引力波观测站 eLISA 的技术验证空间任务，旨在测量同一装置内绕轨运行的自由落体检验质量之间的差分加速度，目标是在 1 mHz 处达到 30 fm/s⁻²Hz⁻¹/² 的水平。由于卫星无法同时跟随两个质量块，第二个质量块必须被迫跟随另一个质量块或航天器。为补偿此效应而施加的驱动力在任务噪声预算中，于 mHz 附近及更低频率处引入了主要的力噪声源。自由落体模式驱动控制方案旨在抑制此噪声源并避免驱动不稳定性：驱动仅限于短暂的周期性脉冲，检验质量在两次踢动之间处于自由落体状态。随后分析这种无驱动运动，以寻找残余的超低加速度噪声源。特伦托大学的扭摆装置已成功实施了自由落体模式并行测试，测量活动的结果已准备好展示与讨论。实现数据分析算法以估计受控检验质量的加速度谱，以及估计系统参数（如力梯度、刚度项），也是本工作的组成部分。自由落体模式已在 1 mHz 频率处、2 fNm/Hz⁻¹/² 的水平上进行了测试，对应的加速度约为 100 fm/s⁻²Hz⁻¹/²。尽管如此，地面测试已使这种因驱动噪声而降低噪声的创新方法得以定量开发和测试，为其在 LISA Pathfinder 任务中的发展做出了贡献。
引用
@article{arxiv.1609.00002,
title = {A torsion pendulum ground test of the LISA Pathfinder Free-fall mode},
author = {Giuliana Russano},
journal= {arXiv preprint arXiv:1609.00002},
year = {2016}
}