Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος δίνει πράσινο φως στην κατασκευή για την αποστολή βαρυτικών κυμάτων LISA – Physics World

Η Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ΗΣΥ) εγκρίθηκε επίσημα την έναρξη της κατασκευής της διαστημικής αποστολής βαρυτικών κυμάτων. Εργασία στη διαστημική κεραία συμβολόμετρου λέιζερ (LISA) θα ξεκινήσει τον Ιανουάριο του 2025 μόλις επιλεγεί ένας βιομηχανικός συνεργάτης για την κατασκευή του σκάφους. Το LISA, το οποίο εκτιμάται ότι θα κοστίσει 1.5 δισ. ευρώ, αναμένεται να ξεκινήσει το 2035 και να λειτουργήσει για τουλάχιστον τέσσερα χρόνια.

Τα βαρυτικά κύματα είναι παραμορφώσεις του χωροχρόνου που συμβαίνουν όταν επιταχύνονται μαζικά σώματα, όπως οι μαύρες τρύπες. Εντοπίστηκαν για πρώτη φορά το 2016 από ερευνητές που εργάζονταν στο προηγμένο παρατηρητήριο βαρυτικών κυμάτων συμβολόμετρου λέιζερ (aLIGO) που βρίσκεται στο Χάνφορντ της Ουάσιγκτον και στο Λίβινγκστον της Λουιζιάνα.

Το LISA είναι παρατηρητήριο βαρυτικών κυμάτων που περιλαμβάνει τρεις πανομοιότυπους δορυφόρους. Θα τοποθετηθούν σε ένα ισόπλευρο τρίγωνο στο διάστημα, με κάθε πλευρά του τριγώνου να είναι 2.5 εκατομμύρια χιλιόμετρα – περισσότερο από έξι φορές την απόσταση μεταξύ της Γης και της Σελήνης.

Τα τρία σκάφη θα στείλουν ακτίνες λέιζερ μεταξύ τους μέσω ελεύθερα επιπλεόντων χρυσών κύβων – ο καθένας ελαφρώς μικρότερος από τον κύβο του Ρούμπικ – που τοποθετούνται μέσα στο σκάφος. Το σύστημα θα μπορεί να μετρήσει τον διαχωρισμό μεταξύ των κύβων στο μέγεθος ενός ατόμου ηλίου. Τέτοιες ανεπαίσθητες αλλαγές στις αποστάσεις μεταξύ των μετρούμενων ακτίνων λέιζερ θα υποδηλώνουν την παρουσία ενός βαρυτικού κύματος.

Ενώ τα επίγεια όργανα μπορούν να συλλάβουν βαρυτικά κύματα που έχουν συχνότητα από μερικά Hz έως ένα KHz, μια διαστημική αποστολή μπορεί να ανιχνεύσει βαρυτικά κύματα με συχνότητες μεταξύ 10^-4-10^-1 Hz από, για παράδειγμα, τη συνένωση υπερμεγέθων μαύρων οπών.

«Χάρη στην τεράστια απόσταση που διανύουν τα σήματα λέιζερ στο LISA και την εξαιρετική σταθερότητα των οργάνων του, θα διερευνήσουμε βαρυτικά κύματα χαμηλότερων συχνοτήτων από ό,τι είναι δυνατό στη Γη, αποκαλύπτοντας γεγονότα διαφορετικής κλίμακας, μέχρι την αυγή. του χρόνου», σημειώνει η αστροφυσικός Nora Lützgendorf, ο οποίος είναι επικεφαλής επιστήμονας του έργου για το LISA.

Κοσμικά οράματα

Στις 25 Ιανουαρίου, η Επιτροπή Επιστημονικού Προγράμματος της ESA ενέκρινε επίσημα το LISA θεωρώντας ότι η ιδέα και η τεχνολογία της αποστολής είναι «επαρκώς προηγμένες».

Η απόφαση αυτή υποβοηθήθηκε από τα αποτελέσματα του Λίζα ανιχνευτής, που κυκλοφόρησε το 2015 σε μια διετή αποστολή για την επίδειξη των βασικών τεχνολογιών που απαιτούνται για το LISA.

Το LISA Pathfinder αποτελούνταν από δύο δοκιμαστικές μάζες 2 κιλών από χρυσό και πλατίνα που επέπλεαν ελεύθερα μέσα στο σκάφος και χωρίζονταν κατά 38 cm. Ο καθετήρας περιείχε επίσης έναν οπτικό πάγκο 20 × 20 cm - που περιέχει 22 καθρέφτες και διαχωριστές δέσμης - για τη μέτρηση των αποκλίσεων στις κινήσεις τους με ακρίβεια ενός τρισεκατομμυρίου του μέτρου.

Τον Απρίλιο του 2016 η ESA ανακοίνωσε ότι το LISA Pathfinder απέδειξε ότι η αποστολή LISA είναι εφικτή. Το 2017 για παράδειγμα, οι επιστήμονες έδειξαν ότι το οι δοκιμαστικές μάζες στο διαστημόπλοιο μπορούν να απομονωθούν επιτυχώς από ηλεκτροστατικές δυνάμεις.

Το LISA είναι μέρος της ESA Κοσμικό Όραμα μακροπρόθεσμο σχέδιο για την επιστήμη του διαστήματος. Το 2013, η ESA προσδιόρισε το «σύμπαν των βαρυτικών κυμάτων» ως το θέμα της τρίτης αποστολής μεγάλης κλάσης.

Το 2017, η LISA επιλέχθηκε ως η τρίτη αποστολή μεγάλης κλάσης. Οι άλλες δύο αποστολές ήταν οι Εξερευνητής παγωμένων φεγγαριών του Δία, Το οποίο κυκλοφόρησε στις 14 Απριλίου 2023, και την Προηγμένο Τηλεσκόπιο για Αστροφυσική Υψηλής Ενέργειας, το οποίο έχει προγραμματιστεί να κυκλοφορήσει το 2037.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://physicsworld.com/a/european-space-agency-gives-construction-go-ahead-for-lisa-gravitational-wave-mission/