在空間引力波探測日心軌道方案任務當中，太陽系內天體引力場引起的星間觀測信號大于引力波引起的星間觀測信號。例如，中國科學院太極計劃中，天體引力場引起的星間距離變化約為3萬千米，而引力波信號只有幾個皮米量級，有必要通過詳細數值分析探測頻段0.1mHz到1Hz內天體引力場引起的星間觀測信號是否小于引力波的觀測信號。這將對空間引力波探測計劃的數據處理方案的確定具有重要的參考意義。

　　探究天體引力場引起的星間觀測信號頻譜分析，面臨兩方面困難：一是跨越的空間尺度達到23個量級，從1個天文單位到1個pm；二是研究頻段寬導致仿真數據量大，例如，太極計劃的頻段從3.17×10^-8Hz到1Hz頻段之間，6年任務時間內1秒采樣間隔觀測數據仿真達到1893萬個數據點。中科院國家空間科學中心復雜航天系統電子信息技術重點實驗室開發了超高精度衛星軌道積分器，并開展跨23個空間量級8個頻段的頻譜分析研究，可實現6年內在1AU尺度下0.03pm的軌道位移仿真和5×10^-21m/s的速度仿真精度（圖1）。依據此軌道積分器，研究定量評估出太陽系內各天體引力場在探測頻段內對引力波探測信號的影響（圖2）。

　　相關研究成果發表在Physical Review D（DOI：10.1103/PhysRevD.106.102005）上。審稿專家認為，該工作可作為日心軌道空間引力波探測計劃軌道分析的檔案類文獻。研究工作得到國家重點研發計劃的支持。

圖1.軌道積分器求解精度驗證：左圖為位移求解精度，右圖為速度求解精度。

圖2.太陽系內主要天體產生的星間距（左）與星間相對加速度（右）線性幅度譜和線性譜密度估計。