范德堡大學(xué)天體物理學(xué)家Karan Jani領(lǐng)導(dǎo)了一系列的研究，為月球表面的引力波基礎(chǔ)設(shè)施提供了第一個(gè)案例。他表示，這項(xiàng)被稱為宇宙學(xué)引力波月球觀測(cè)站(GLOC)的實(shí)驗(yàn)，利用月球的環(huán)境和地心軌道來分析整個(gè)宇宙可觀測(cè)體積的近70%內(nèi)的黑洞、中子星和暗物質(zhì)候選者的合并。

Jani說：“通過挖掘月球上的自然條件，我們的研究表明，可以從月球表面更好地測(cè)量最具挑戰(zhàn)性的引力波頻譜之一，到目前為止，從地球或太空似乎是不可能的。”

哈佛大學(xué)科學(xué)教授、關(guān)于黑洞、第一顆恒星、尋找地外生命和宇宙未來等書籍的暢銷書作者Avi Loeb說：“月球?yàn)樽罱K的引力波觀測(cè)站提供了一個(gè)理想的背景，因?yàn)樗鼪]有大氣層和明顯的地震噪音，我們必須以巨大的代價(jià)來緩解地球上的激光干涉儀。一個(gè)月球觀測(cè)站將提供前所未有的靈敏度，以發(fā)現(xiàn)我們沒有預(yù)料到的來源，這可能會(huì)讓我們了解新的物理學(xué)。GLOC可能是月球表面科學(xué)皇冠上的寶石。”

這項(xiàng)工作是在美國(guó)宇航局恢復(fù)其阿爾忒彌斯(Artemis)計(jì)劃之際進(jìn)行的，該計(jì)劃旨在最早于2024年將第一位女性和下一位男性送上月球。包括SpaceX和BlueOrigin在內(nèi)的航空航天公司正在進(jìn)行的商業(yè)工作，也增加了月球表面雄心勃勃的科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃背后的動(dòng)力。

Jani表示：“在未來幾年，我們希望在月球上開發(fā)一個(gè)‘探路者’任務(wù)，以測(cè)試GLOC的技術(shù)。與只持續(xù)幾年的太空任務(wù)不同，GLOC的巨大投資效益是它將在月球上建立一個(gè)永久基地，幾代人可以在那里研究宇宙，實(shí)際上是本世紀(jì)的全部時(shí)間。”目前，該觀測(cè)站是理論上的，Jani和Loeb得到了國(guó)際引力波界的強(qiáng)烈認(rèn)可。

“能與像Karan Jani這樣富有創(chuàng)新精神的年輕思想家合作是一種莫大的榮幸，”Loeb說。“他可能會(huì)活得足夠長(zhǎng)，以見證項(xiàng)目的成果。”

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