MICROSCOPE 卫星以前所未有的灵敏度证实了爱因斯坦广义相对论的核心惯性和引力质量相等。 在从地球周围自由落体的两个质量中收集了数千个轨道的加速度计数据后，法国任务没有发现在千万亿分之几的水平上违反等效原则。 任务科学家表示，更好地控制热噪声和其他噪声可以将精度进一步提高 100 倍，从而可以测试量子引力理论。
自从爱因斯坦于 1915 年发表广义相对论以来，广义相对论已经通过了一系列出色的实验测试——从太阳对星光的偏转到原子钟的引力红移。 但物理学家认为该理论是不完整的，因为它与量子力学相悖，而暗物质和暗能量现象仍然无法解释。 研究人员还希望将引力与自然界的其他三种基本相互作用——电磁力和强核力和弱核力结合起来。
寻找由替代引力理论预测的新的力量载体的一种方法是将弱等效原理进行更严格的测试。 该原理表明惯性质量和引力质量是等价的。 因此，所有物体，无论其质量和成分如何，如果不受其他力（例如气压变化）的影响，都应该以相同的速度在引力场中下落。 （该原理的强版本更加稳健，因为它还考虑了自引力的影响，这对于大型物体变得很重要。）
Eötvös 比率
自伽利略·伽利莱以来，实验家一直在以越来越高的灵敏度探索等效原理。 现代测试中使用的度量标准是 Eötvös 比率，它比较两个自由落体测试质量的加速度，如果这些加速度相等，则为零。 在2008， 埃里克·阿德尔伯格 美国西雅图华盛顿大学的同事们使用旋转扭力天平在大约 2 分之 10 的水平上获得了零 Eötvös 比13. 十年后，法国巴黎天文台的研究人员利用近 50 年的激光测距数据——寻找月球绕地球轨道的微小变化——并以大约 7×10 的精度确认了等效原理-14.
MICROSCOPE 背后的想法是通过利用在地球轨道上的优点来进一步提高精度——测量可以在很长一段时间内进行，并且没有地震噪声等地面干扰。 该任务涉及监测两个由不同合金制成的同心空心圆柱体的相对加速度——一个由钛和铝组成，另一个由铂和铑组成——它们在连续自由落体中行进。 它通过使用电极来监测气缸运动中的任何偏差，然后施加微小的电压来使气缸变直——该施加电压的变化提供了任何违反等效原理的信号。
这项耗资 140 亿欧元的 MICROSCOPE 任务于 2016 年由法国 CNES 航天局与德国、荷兰和英国的研究人员合作启动。 这颗卫星放置在一个周期约为 1.5 小时的近极地轨道上，仅从 2017 个轨道产生了一个初始数据集（于 120 年发布）。 这导致灵敏度比当时创纪录的灵敏度提高了大约一个数量级——将 Eötvös 比率的零值的不确定性降低到 2 分之 10 左右14.
更多数据
MICROSCOPE 合作组织现已公布了该任务的完整数据集，这些数据集是在其 2.5 年的任务生命周期内，相当于五个月内获得的（卫星仍在轨道上，最终将在地球大气层中燃烧）。 与五年前相比，数据至少增加了一个数量级，其中一些来自由相同材料（铂）制成的两个圆柱体之间的参考比较，研究人员能够将 Eötvös 比率的不确定性降低到大约四10 份15 - 并发现它仍然为零。 这并不像他们希望的那样精确——他们想达到十分之一15 – 但仍然代表精度进一步提高了大约五倍。
未参与该任务的科学家对新结果表示欢迎，尽管 安娜·诺比利 意大利比萨大学的一位教授对精度是否达到所述精度表示怀疑。 她指出，系统误差的最大来源是热噪声，这是由到达航天器的直射和反射阳光的变化造成的温度梯度造成的。 她指出，由于卫星已经在轨，减少两次数据发布之间这种噪声影响的唯一方法是改进它的建模。 但她发现“不完全令人信服”该模型可以实现必要的减少——减少六倍。
尽管如此，Nobili 认为 MICROSCOPE 显示了“空间的巨大潜力”，可用于非常高精度的等效原理测试。 她特别指出，该任务证明了高速旋转航天器以将任何违规信号的频率提高到已知热噪声较低的水平的重要性。 （她指出，这颗卫星原本打算以高达其轨道频率五倍的速度旋转，但最终以快 17.5 倍的速度旋转。）
进一步降噪
MICROSCOPE 合作成员、巴黎萨克雷大学的 Joel Bergé 说，他和他的同事们现在正在开展一项名为 MICROSCOPE 2 的更大的后续任务，他们尚未向任何航天机构提出该任务，但可能会在“下半年”发射2030 年代”。 他说，这颗新卫星将进行几项改变以降低噪音，包括用包含紫外线发光二极管的无线系统替换用于从测试质量中去除不需要的电荷的金线。 他声称，这种变化可以将测量不确定性降低到十分之一左右17.
质量下降
克利福德威尔美国佛罗里达大学的一位理论家认为，从最初的任务中获得的经验将为 MICROSCOPE 研究人员提供“向 2.0 版迁移的良好基础”。 他说他无法判断他们预计的 10-17 不确定性，但指出斯坦福大学的科学家们正在研究一项名为 STEP 的拟议任务，他们认为要达到这种精度水平将需要将卫星冷却至低温——这是 MICROSCOPE 2 未设想的。
