Tot ce trebuie să știți despre misiunea ESA LISA Pathfinder

În mai puțin de o lună, Agenția Spațială Europeană va lansa sonda spațială LISA Pathfinder pentru a pune bazele unui plan îndrăzneț de explorare a undelor gravitationale în spațiul cosmic de acum 20 de ani. Misiunea a fost aprobată în noiembrie 2000 și este nevoie de 15 ani pentru a ajunge la un lansator. Iată tot ce trebuie să știți despre această acțiune incredibil de îndrăzneață.

LISA este scurt pentru Antena spațială cu interferometru laser. Întreaga misiune este, de fapt, parte a unui concept mai larg - "LISA evoluat" sau eLISA - pentru a construi și a opera un observator în spațiu care să poată studia în mod direct valurile gravitaționale. Scopul lui Pathfinder este de a testa tehnologiile care vor fi utilizate pentru eLISA în timp acea misiunea se lansează în 2034. Efortul va costa în cele din urmă ESA mai mult de 420 milioane dolari SUA.

Misiunea LISA Pathfinder va pune două mase de încercare într-o cădere liberă perfect gravitațională și măsurarea mișcării lor pentru a demonstra că corpurile care se încadrează liber urmează geodezie - linii drepte în spațiu curbat - în spațiu. Acest lucru necesită unele dintre cele mai exacte suite de instrumente construite vreodată, inclusiv senzori inerțiali de ultimă oră, un sistem de metrologie laser, un control fără tragere și un sistem de micro-propulsie pentru o mișcare ultra-precisă.

În cazul în care nu suna destul de uimitor, sunt mai multe.

Până în prezent, oamenii de știință au studiat în primul rând universul prin observarea undelor electromagnetice, cum ar fi lumina vizibilă, infraroșu și lumina ultravioletă, undele radio, razele X și razele gamma. Punctul întregului program LISA este acela de a ne permite să observăm universul prin detectarea undelor gravitaționale: valuri în spațiu, subliniate de teoria relativității generale a lui Albert Einstein. Ele există în jurul universului, dar nu au fost detectate direct de către cercetători. Studierea cu rigurozitate a acestor valuri - doar cu adevărat posibilă într-un vacuum de gravitate zero - ar putea scoate în lumină multe dintre fenomenele spațiu-timp pe care încă le știm foarte puțin, cum ar fi găurile negre.

Pe lângă implicațiile științifice, există mari motive tehnologice pentru care lumea va acorda atenție modelului LISA Pathfinder. Senzorii de inerție de pe sonda vor fi capabili să monitorizeze mișcările care sunt la fel de mici ca 46 de milimetri. Atunci când ambarcațiunile încep să se îndepărteze de poziția lor nulă, sistemul de control activează propulsoarele micro-newton - prima dată când sistemul de propulsie va fi vreodată folosit de ESA - pentru a centra ambarcațiunile.

În plus, traseul de cale va fi capabil să detecteze mișcările masei de testare la o milimetru de milimetru, iar mișcările relative ale celor două mase de încercare să scadă până la o mie de milionime dintr-un milimetru.

Când LISA Pathfinder se va lansa în cele din urmă pe 2 decembrie, va călători pe o orbită de halo 310,600 și 497,000 mile lățime, la 932,000 de mile distanță de Pământ. Faza operațională a misiunii ar trebui să fie de aproximativ șase luni, dar ar putea fi prelungită pentru încă un an pentru a efectua mai multe măsurători legate de relativitatea generală.

Deși această misiune ar putea să nu genereze zvonul, studiul efectuat de NASA asupra planetei Marte începe chiar acum, implicațiile sale ar putea fi mult mai profunde în cercetarea spațială și fizică. Dacă testele LISA Pathfinder au succes, înseamnă că vom fi un pas mai aproape de a vedea cum oamenii construiesc un observator care funcționează în spațiu. Înseamnă că vom fi capabili să observăm în cele din urmă ceva despre care cel mai mare fizician din lume ar putea doar să teoreze. Cu doar două decenii în urmă, acest lucru era de neconceput. Până în 2034, ar putea (sperăm) să fie o realitate.