Европейската космическа агенция успешно стартира LISA Pathfinder, космически кораб, предназначен да демонстрира технология за наблюдение на гравитационните вълни в космоса. Изстрелването се състоя в европейското космическо пристанище в Куру, Френска Гвиана, на ракета „Вега“, в 4:04 ч. GMT на 3 декември, (22.04 ч. EST 2 декември), 2015 г.
Гравитационните вълни са пулсации в тъканта на космическото време, които бяха предсказани от Алберт Айнщайн в неговата Обща теория на относителността. Засега, тъй като те са изключително мънички и невероятно слаби, гравитационните вълни се оказаха неуловими. Технологията, необходима за откриването им, е силно чувствителна и затова е трудно да се замисли, планира и изгради.
Мисията на LISA Pathfinder е само тестване на технологията, за да се установи дали ще бъде възможно да се открият вълните, причинени от гравитационно събитие, като сблъсък на две черни дупки, свръхнова или звезда с колебливо въртене.
Подобно събитие би трябвало да предизвика минутно изкривяване в тъканта на пространството и се предвижда тези малки промени да бъдат открити. Въпреки това, точността, необходима за откриване на всякакви гравитационни вълни, е изключителна. Пример за това колко малки са гравитационните вълни: пулсациите, излъчвани от двойка орбитални черни дупки, биха простирали владетел с дълъг милион километра с по-малко от размера на атом.
LISA Pathfinder ще използва специализиран лазер и интерферметър за измерване на разстоянието между две свободно плаващи злато-платинени кубчета, които ще бъдат освободени в две отделни вакуумни камери, които са на разстояние 38 см. Между тези камери се намират детекторите за интерферометър. Кубовете ще бъдат в еквивалент на свободно падане и следователно ще бъдат свободни от всички външни и вътрешни сили, действащи върху тях, с изключение на гравитацията. Детекторите ще следят относително позициите на кубовете с висока точност. Тези тестове ще поставят основите на бъдещите гравитационни наблюдателни вълни в космоса.
Вижте видеото по-долу за подробно описание и визуализация как ще работи LISA Pathfinder:
Помощта на космическия кораб да остане стабилна е от изключителна важност за откриване на гравитационни вълни, така че също се тества в тази мисия е системата за намаляване на смущения (DRS) на НАСА, технология, която позволява непрекъснато да се регулира положението на космическия кораб, така че системата да остане в центъра на тестови кубчета. С помощта на лазери положението на свободно плаващите тестови маси ще бъде измерено с интерферометър с точност до 100 000-та ширина на човешката коса.
Отново LISA Pathfinder няма да открие директно гравитационните вълни, но ще демонстрира технологии, необходими за тяхното наблюдение. Космическият кораб сега ще премине шестседмичен период на пускане в експлоатация, когато се насочи към точка Лагранж L1, на около 930 000 мили (1,5 милиона километра) от Земята в посока на Слънцето. Тогава ще се проведе осем месеца демонстрация на технологии.
Ако всичко върви добре, бъдеща пълномащабна обсерватория за космически кораби може да използва същите видове сензори, но те ще бъдат настанени в три отделни космически кораба, разделени на около 600 000 мили (1 милион километра). След това учените биха могли да измерят как гравитационните вълни променят разстоянието между тестовите маси, което би било разлика в скалата на пикометрите (един пикометър е една трилионна част от метър).
Повече информация: ESA LISA Pathfinder Fact Sheet, JPL,
