После успешной орбитальной проверки интерферометра «Тайцзи-1» в 2019 году команда Центра гравитационно-волновых экспериментов Института механики Китайской академии наук (далее — Институт механики), исходя из требований проекта «Тайцзи» к сверхвысокоточным лазерным интерферометрическим измерениям, впервые спроектировала и реализовала полнофункциональную оптическую платформу интерферометра с оптической связью, пригодную для проекта «Тайцзи», а также завершила наземные испытания характеристик и оценку шумов системы, что проложило путь к инженеризации интерферометра для детектирования гравитационных волн в рамках проекта «Тайцзи» и стало важной вехой в переходе интерферометрической системы проекта «Тайцзи» от прототипа к инженерному образцу. Соответствующие результаты опубликованы в международном журнале «Research», издаваемом совместно Американской ассоциацией содействия развитию науки и Китайской ассоциацией науки и технологий.

Проект «Тайцзи» — это схема детектирования гравитационных волн в космосе, предложенная Китайской академией наук. В рамках этого проекта три спутника образуют лазерный интерферометр с плечами длиной 3 миллиона километров для регистрации сигналов гравитационных волн в диапазоне частот от 0,1 миллигерца до 1 герца. Это требует от интерферометра точности измерения расстояний на пикометровом уровне, что создаёт беспрецедентные вызовы для контроля окружающей среды, характеристик приборов и анализа шумов.

Для удовлетворения реальных потребностей в плечах длиной в миллионы километров и пикометровой точности измерений исследовательская группа определила необходимые функции и соответствующие требования к показателям модели интерферометра, на основе чего спроектировала полнофункциональную оптическую платформу интерферометра. Платформа отличается инновационной трёхмерной компоновкой с «разделением прямого и обратного хода», что эффективно изолирует влияние источников тепла на оптический путь и значительно повышает термическую стабильность системы в космической среде. Кроме того, данная конструкция совместима с вертикальными оптическими соединениями с телескопом и инерциальными датчиками, обеспечивая высокую функциональную полноту.

С использованием платформы лазерного интерферометра с пикометровой точностью в кампусе Хуайжоу Института механики в Пекине исследовательская группа провела всесторонние испытания стабильности и оценку шумов данной оптической платформы интерферометра. Для источников шума команда разработала метод подавления с помощью постобработки данных. После применения этого метода стабильность системы в целевом диапазоне частот повысилась на порядок, и характеристики уже удовлетворяют требованиям, предъявляемым к интерферометрической системе в рамках миссии по детектированию гравитационных волн в космосе проекта «Тайцзи».