在此之前，科学家们始终未能使用地面观测设备证实它的存在。两位美国科学家因研究双星运动间接证实了引力波的存在，获得了1993年诺贝尔物理学奖。

什么是LISA？

LISA由三个探测器组成。三者之间两两形成相距500万千米的干涉臂。后来又修改了方案，距离缩小到100万千米。

LISA全称Laser Interferometer Space Antenna，即“激光干涉太空引力波天线”，预计2034年后发射。

在最初的设计中，该天线阵列由三个绕太阳公转的探测器组成。三者之间两两形成相距500万千米的干涉臂，相当于从地球到月亮距离的13倍，一共可以构成3个干涉仪。然后使用1瓦的激光和30厘米的望远镜来测量悬浮在每个探测器中金属立方体之间相对位置的变化。其测量的精度可以达到10皮米（也就是1/10埃，远小于一个原子的大小）。后来又修改了方案，三个探测器之间的距离缩小到100万千米，更名为eLISA。

比探测器更至关重要的是其搭载的设备：6块边长为4.6厘米的金铂立方体，它们各自悬浮在“Y”形仪器舱的每个上臂之中。这些就是LISA的“检验物质”，在时空弯曲和伸缩使它们可以自由的漂移。为了LISA的正常运转，每个2千克重的立方体都必须沿独立的轨道绕太阳转动。探测器会把它们隔离在真空室内，并将使用必要的硬件——激光和小望远镜——来监测它们相对位置的波动。

当它们在太空中运动时，每一个探测器都会监测与另外两个探测器之间相对位置的变化，而不是去测量绝对距离。其目的就是用来探测大质量天体互相绕转时所引发的时空周期性膨胀和收缩。每个探测器的光学系统会制造出每秒钟切换1百万条暗条纹的高速变化干涉图样。时空波动会或多或少的交替加强或者减弱这些干涉图样。通过这些干涉图样的变化，就可以发现引力波。

由于经费和技术方面的原因，eLISA仍然处于研发状态。所以要先发射LISA探路者进行技术验证。

LISA探路者如何验证核心技术？

LISA探路者内部有两个相距38厘米的自由漂浮的金铂立方体，它们处于失重状态，用激光干涉测量之间距离的微小变化。

LISA探路者的作用就是为后续真正能探测到引力波的LISA进行技术验证。基本上，就是把整个100万千米的eLISA基线浓缩到一个人造卫星之内，让两个相距38厘米的自由漂浮的金铂立方体处于失重状态，并用激光干涉测量之间距离的微小变化。所以，它需要飞行到地球与太阳之间的拉格朗日L1点，在那里引力干扰降低到最小。

为什么要到太空探测引力波？

位于美国的两座激光干涉引力波探测器LIGO。

利用激光干涉的方法，在地面上我们可以探测到非常微小的长度变动。如果把探测器的基线延长，一头在地球，一头在太阳，探测器长度发生哪怕一个原子尺度的变化，我们都能够把它探测出来。而这样精度，在地面先进引力波探测器（advanced LIGO）上已经做到了。

然而，由于探测器太过灵敏，稍有风吹草动它都会受到影响。几千米外卡车驶过高速公路，几十千米外的森林里有人砍树，几百千米外海浪拍着沙滩，都会在地面引力波探测器上留下踪迹。由于这些噪声的存在，地面上我们只能探测高频的引力波。要探测低频引力波，就必须远离地球，向太空进发。