相对论激光天体测量检验任务的任务设计

本文聚焦于相对论激光天体测量检验（LATOR）的任务设计。该任务利用两枚微航天器的激光干涉，其视线近距离掠过太阳，以精确测量太阳光引力中的光线偏折。实验设计的关键是置于国际空间站（ISS）上的长基线（100 m）多通道恒星光学干涉仪所提供的冗余几何光学桁架。该空间干涉仪用于测量两航天器之间的夹角并用于轨道确定。几何冗余使LATOR能以极高精度测量由太阳引力场引起的对欧几里得几何的偏离。这样的设计使LATOR将参数化后牛顿（PPN）参数$\gamma$的值改进到前所未有的$10^{8}$分之一精度；该任务还将测量由引力内在非线性导致的下一后牛顿阶（$\propto G^2$）的光线偏折效应。太阳四极矩参数$J_2$将被高精度测量，以及多种其他相对论效应包括Lense-Thirring进动。LATOR将带来基础物理检验方面的非常坚实的进展：该任务可能发现对广义相对论的违背或扩展，或揭示物理定律中额外长程相互作用的存在。