雷射相對論衛星（LARES）又名鏡球衛星，寬35.5厘米，由金屬鎢製成，用於驗證廣義相對論中的時空拖拽效應。2012年2月13日由歐洲航天局在法屬蓋亞那發射場發射成功。
基本介紹
- 中文名：雷射相對論衛星
- 外文名：LARES
- 發射地點：法屬蓋亞那
- 發射時間：2012年2月13日
發展簡介,基本結構,探測目的,
發展簡介
LARES衛星項目由義大利航天局負責管理，由義大利航天局、國家核物理研究所、羅馬大學萊切大學聯合開發．義大利卡羅·加瓦茲空間有限公司是衛星系統的主承包商。LARES衛星項目是雷射地球動力衛星（LAGEOS）的後續項目，對LAGEOS項目概念進行了改進。
1998年，ASl批准對LARES衛星概念進行前期研究，2008年2月，ASI同意為LARES衛星提供資金支持。
雷射相對論衛星(LARES)是一顆小型低成本探測衛星，於法屬蓋亞那當地時間2012年2月13日7:00搭載在歐洲織女星火箭上發射升空。發射雷射相對論衛星旨在驗證愛因斯坦廣義相對論，耗資僅1000萬美元，其探測精度將比此前美國宇航局進行的該項研究高出幾乎100倍。
雷射相對論衛星由義大利領銜研製，項目的負責人是義大利薩蘭托大的伊戈納茲爾·塞佛利尼。發射成功後，這顆衛星開始在軌工作，它將在2012年後的數年內連續發回有關慣性系拖曳效應的測量數據。
基本結構
LARES的外形是一個鏡面圓球，其主體是一個堅固的金屬球，用鎢金屬製成，重362公斤，直徑僅有35.5厘米，圓球的外部鑲嵌了92個洞形反射器，以便當它在太空飛行時地面的雷射追蹤網路能夠跟蹤其在軌道上的精確位置，精度可達毫米級。
LARES衛星運行在高度1200km、傾角71°的圓軌道。LARES衛星通過地面站發射雷射束，經衛星外表面的角反射器反射後，再傳回地面站。通過測量雷射往返時問，計算衛星與地面站之問的距離，衛星利用這些數據進行高精度定軌。
探測目的
雷射相對論衛星的在軌工作時，將由地基雷射進行反射式跟蹤。廣義相對論認為引力的產生源於時空的曲率，如果該理論是正確的，那么地球的轉動將拖帶著周圍時空一起旋轉，將會擾動衛星軌道。雖然廣義相對論是目前普遍接受的引力理論，但是如果採用更加精確的測量系統，它可能會出現瑕疵。
主要科學目標是試驗和驗證廣義相對淪理論：
1)測量地球旋轉造成的參考系拖拽效應．並獲得地球重力場的高精度測量數據；
2)在極弱重力場環境下，驗證平方反比定律，並獲得高精度數據；
4)進行其他一些廣義相對論和萬有引力試驗此外，還將進行一些測地學和地球動力學試驗。
2000年，在經過超過40年的艱苦研發之後，由美國史丹福大學領銜研製的耗資8億美元的引力探測器B衛星探測到了“慣性系拖曳效應”（Framedragging）。這是一種愛因斯坦的理論中所預言的現象，即由於地球的自轉導致周遭的時空結構隨之發生扭曲的效應。但是由於技術上的問題，美國宇航局的探測計畫只達到了大約20%的精度。而較早的引力探測器可在10%之內，這說明“引力探測B”衛星遇到了問題。因此，歐洲空間局的研究人員希望“雷射相對論衛星”能取得1%的軌道變化精度，這也是該衛星製造方義大利航天局所期待的。
雷射相對論衛星的運行軌道和地球赤道之間存在一個夾角。根據愛因斯坦理論的計算，塞佛利尼的小組認為地球自轉產生的慣性系拖曳效應將會讓衛星的軌道產生輕微進動。這是由於衛星被隨地球自轉扭曲的時空帶動產生的效應。
在一年的時間內，這種效應預計將導致衛星運行軌道傾角出現大約千萬分之一的誤差，也就是說大約經過1000萬年後，由慣性系拖曳效應導致的誤差將可以致使衛星的運行軌道圍繞地球整個翻轉一圈。除了角度之外，在一年內衛星的位置也將出現大約4米的誤差，這一誤差可以由地面雷射測量監視系統精確地測出，其誤差將小於1%。
雷射相對論衛星的大質量特點讓它對地球的大氣拖拽效應不敏感，該衛星密度很高，不易受地表上方大約1450公里的大氣阻力影響。但這種影響雖小，仍不可忽略不計。此外，這顆衛星還會受到陽光輻射壓力，地球並非完美球形等因素影響，實際上導致的衛星進動幅度更大。所有這些影響導致其軌道平面大約每3年便可繞地球一周。研究人員將利用多種數據分析技術，同時參考此前進行的任務獲取的數據，抽離出參考系拖拽效應的測量數據。
