“引力波探测”重点专项 2020 年度 项目申报指南(征求意见稿)

根据《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》(国发〔2014〕11号)、《国务院关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革方案的通知》(国发〔2014〕64号)、《科技部 财政部关于印发国家重点研发计划管理暂行办法的通知》(国科发资〔2017〕152号)等文件要求，现将国家重点研发计划“引力波探测”重点专项2020年度项目申报指南公开征求意见。

国家重点研发计划相关重点专项的凝练布局和任务部署已经战略咨询与综合评审特邀委员会咨询评议，国家科技计划管理部际联席会议研究审议，并报国务院批准。本次征求意见重点针对各专项指南方向提出的目标指标和相关内容的合理性、科学性、先进性等方面听取各方意见。科技部将会同有关部门、专业机构和专家，认真研究反馈意见，修改完善相关重点专项的项目申报指南。征集到的意见将不再反馈和回复。

相关意见建议电子版请于6月15日15:00前发至科研部重大任务处。

联系人：闵石头

Email: stm@ustc.edu.cn

联系电话：63606546

科研部

2020年6月1日

节选该项目指南部分内容：

“引力波探测”重点专项的总体目标是面向引力波研究发展前沿，围绕引力波探测研究的重大科学问题和瓶颈技术，全面布局阿赫兹到飞赫兹频段、纳赫兹频段和毫赫兹频段等引力波探测研究任务，大力提升我国引力波探测研究的创新能力，培养并形成一支高水平的研究队伍。

1.1 星间激光干涉测量系统分析与设计

研究内容：星间激光干涉测量系统方案;星间激光干涉测量系统在轨实验和评估方案;星间激光干涉测量系统总体设计与仿真，包括系统设计、噪声模型分析、系统全功能数值仿真等。

考核指标：提出满足空间引力波探测需求的星间激光干涉测量系统总体方案，建立星间激光干涉测量系统总体指标体系;提出星间激光干涉测量系统在轨实验和评估方案;建立星间激光干涉测量系统总体设计与仿真系统，在 1mHz~0.1Hz 频段范围内系统设计和仿真评估的位移测量噪声都小于 10pm/Hz1/2。

1.2 星间激光干涉仪设计与研制

研究内容：超稳星载激光干涉仪设计方案、研制与性能测试。研制技术与测试内容包括一体化粘结技术、光轴空间精密定位与光学元器件多自由度调装定位技术、纳弧度/皮米级多自由度平动/转动位移光学测量技术等。

考核指标：完成一体化超稳干涉仪的设计方案;研制出一体化超稳干涉仪光学平台原理样机;建立高精度激光干涉仪的地面性能测试系统，在 1mHz~0.1Hz 频段范围内干涉仪的位移测量噪声小于 10pm/Hz1/2，角度测量噪声小于 10nrad/Hz1/2。

1.3 星载高功率窄线宽种子激光器

研究内容：窄线宽种子激光器的研制与测试，包括种子激光器及其温控与噪声抑制单元、相位调制单元、光机热耦合效应与星载模块化封装技术等。

考核指标：研制出满足空间应用需求的种子激光器原理样机，波长范围 1060-1068nm，光纤耦合连续输出功率大于 100mW，线宽小于 2kHz，频率漂移小于 1MHz/分钟。

1.10 基于精密反馈控制的微牛级推进技术

研究内容：微推进系统设计与仿真，微推进系统的精密反馈控制技术，微牛级连续可调微推进系统样机研制和地面验证，实现微推进系统基于微波、电压、流量等精密反馈控制方式的可调可控。

考核指标为：提出不少于两种、基于精密反馈控制的微牛级推进器方案，研制出满足空间应用的推进系统，推力器性能要求推力覆盖范围为 5~50μN，推力响应时间小于 50ms，分辨率不大于 0.1μN，噪声小于 0.1μN/Hz1/2，寿命不小于 1 万小时。

1.13 空间引力波探测编队系统数值仿真

研究内容：空间引力波探测系统建模研究，空间引力波探测系统全链路动态仿真研究，空间引力波探测的科学运行设计、仿真与优化研究。

考核指标：发展满足空间引力波探测需求的系统仿真方法，建立空间引力波探测编队系统的数值仿真平台，完成空间引力波探测全链路动态仿真分析，确定系统级指标体系，给出空间引力波探测的科学运行方案。

1.11 基于气体工质的微牛级推进技术

研究内容：微牛级连续可调微推进系统方案设计与仿真分析，微推进系统功能、性能和寿命优化，高精度、低噪声与快响应微推力精密控制技术，基于气体工质的高精度微流量控制或等离子体控制的微推进系统样机研制和地面验证。

考核指标：提出不少于两种基于气体工质的微牛级推进器方案，研制出满足空间应用的推进系统，推力器性能要求推力覆盖范围为 5~50μN，推力响应时间小于 50ms，分辨率不大于0.1μN，噪声小于 0.1μN/Hz1/2，寿命不小于 1 万小时。

2.1 原初引力波望远镜标定和数据分析系统

研究内容：原初引力波望远镜近场、远场标定系统、傅立叶变换频谱仪(FTS)标定系统以及光学效率标定系统;望远镜仿真模拟系统和实测数据分析研究。

考核指标：建立原初引力波望远镜需求的近、远场标定系统，性能要求频谱范围涵盖 75 GHz~300 GHz，分辨率不超过 2 GHz，方向束标定动态范围不低于 60 dB;建立原初引力波探测所需的模拟和科学计算平台，发展高时效性数据分析和计算软件。

2.2 原初引力波望远镜室温电子学系统

研究内容：原初引力波望远镜千量级超导转变边沿探测器(TES)阵列微波信号室温电子学读出系统;望远镜运行、观测所需的控制系统设计。

考核指标：研制出望远镜读出系统，性能要求实现千量级探测器阵列读出，与低温读出系统兼容，单通道采样率达到 100 Hz，完成望远镜控制系统设计。

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