北京落塔作为我国核心地面微重力实验设施，近日，其微重力技术能力再获突破。经过对引力参考传感器工程模型在轨模拟测试，显示其具备了μg级（10^-6g）微重力环境能力，为未来我国更高微重力精度的科学实验提供有力支持，扩展了北京落塔的实验范围。

本次测试旨在对我国空间引力波探测“太极计划”首发星“太极一号”的核心载荷，引力参考传感器（GRS）的性能进行全面考核，优化控制策略、为“太极二号”任务积累关键技术数据，同时验证双舱实验系统可实现的微重力水平。

针对引力参考传感器对超低微重力环境的严苛要求，北京落塔开发了一种全新设计的双舱实验系统，该系统采用内外舱嵌套的结构，内舱容纳实验装置，外舱提供稳定的外部环境。依托该新型舱体，顺利完成对引力参考传感器工程模型在轨模拟测试。试验数据显示，在全部有效微重力时段内，传感器各测量轴控制精度均优于10^-6g/Hz^1/2，其在1~10 Hz频带内的加速度分辨率也超过了该阈值。这些结果共同验证了引力参考传感器的稳定性能，同时证明全新设计的实验舱系统具备提供μg级（10^-6g）微重力环境的能力。

目前μg级北京落塔正推进双舱系统深度升级，通过引入无拖曳控制技术，对下落过程中的气动阻力进行实时补偿，有望将微重力水平提升至10^-8g量级，达到世界领先水平，为我国基础物理、空间探测等领域的微重力前沿研究提供更强有力的设施保障。

北京落塔自2000年建成投用以来，一直由中国科学院力学研究所运营管理。该设施总高124米（地上116米、地下8米），可稳定提供3.6秒微重力时间，是我国开展微重力科学研究、航天关键技术地面验证的重要支撑平台。

相关成果以“GRS ground-based short-term Microgravity test of “Taiji-1” utilizing the μg-level Drop Tower Beijing”为题，发表在 Microgravity Science and Technology期刊。力学研究所陈来夫工程师和王少鑫高级工程师为论文第一作者，齐克奇副研究员和高瑞弘助理研究员为论文通讯作者。研究获得了科技部国家重点研发计划项目（2024YFC2206904）资助。

论文链接：https://doi.org/10.1007/s12217-026-10244-5

图1 新设计的双舱主要功能单元及其内部和外部结构

图2 引力参考传感器（GRS）的布局及其敏感结构的详细示意图

图3 准备下降的实验舱以及内舱中GRS的布置

图4 自由落体阶段各测量轴的加速度曲线