European Space Agency ger klartecken för byggandet av LISA gravitationsvåguppdrag – Physics World

European Space Agency ger klartecken för byggandet av LISA gravitationsvåguppdrag – Physics World

Tidsstämpel: 1 februari 2024 10:55
Källnod: 3092920


Konstnärens intryck av LISA
Ripples i rymden: LISA kommer att bestå av tre identiska satelliter placerade i en liksidig triangel i rymden, där varje sida av triangeln är 2.5 miljoner kilometer – mer än sex gånger avståndet mellan jorden och månen (med tillstånd: EADS Astrium).

Smakämnen Europeiska rymdorganisationen (ESA) har formellt godkänt byggstarten för dess rymdbaserade gravitationsvåguppdrag. Arbeta med laserinterferometerns rymdantenn (LISA) börjar i januari 2025 när en branschpartner har valts ut för att bygga hantverket. LISA, som beräknas kosta 1.5 miljarder euro, förväntas lanseras 2035 och fungera i minst fyra år.

Gravitationsvågor är förvrängningar av rum-tid som uppstår när massiva kroppar, som svarta hål, accelereras. De upptäcktes först 2016 av forskare som arbetar på Advanced Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (aLIGO) beläget i Hanford, Washington och Livingston, Louisiana.

LISA är ett gravitationsvågsobservatorium som består av tre identiska satelliter. De kommer att placeras i en liksidig triangel i rymden, där varje sida av triangeln är 2.5 miljoner kilometer – mer än sex gånger avståndet mellan jorden och månen.

De tre farkosterna kommer att skicka laserstrålar till varandra via fritt flytande gyllene kuber – var och en något mindre än en Rubiks kub – som placeras inuti farkosten. Systemet kommer att kunna mäta separationen mellan kuberna till storleken på en heliumatom. Sådana subtila förändringar i avstånden mellan de uppmätta laserstrålarna kommer att indikera närvaron av en gravitationsvåg.

Medan markbaserade instrument kan ta upp gravitationsvågor som har en frekvens från några Hz till en KHz, kan ett rymdbaserat uppdrag detektera gravitationsvågor med frekvenser mellan 10-4-10-1 Hz från till exempel koalescensen av supermassiva svarta hål.

"Tack vare det enorma avståndet som lasersignalerna på LISA tillryggalägger, och den enastående stabiliteten hos dess instrumentering, kommer vi att undersöka gravitationsvågor med lägre frekvenser än vad som är möjligt på jorden, och avslöja händelser av en annan skala, ända tillbaka till gryningen av tid”, konstaterar astrofysikern Nora Lützgendorf, som är ledande projektforskare för LISA.

Kosmiska visioner

Den 25 januari antog ESA:s vetenskapsprogramkommitté formellt LISA och ansåg att uppdragskonceptet och tekniken är "tillräckligt avancerade".

Detta beslut fick hjälp av resultaten av Lisa sökare, som lanserades 2015 på ett tvåårigt uppdrag för att demonstrera de nyckelteknologier som krävs för LISA.

LISA Pathfinder bestod av två 2 kg testmassor gjorda av guld och platina som flöt fritt inne i farkosten och var åtskilda med 38 cm. Sonden innehöll också en 20 × 20 cm optisk bänk – innehållande 22 speglar och stråldelare – för att mäta avvikelserna i deras rörelser med en noggrannhet av en biljondels meter.

I april 2016 meddelade ESA att LISA Pathfinder visade att LISA-uppdraget är genomförbart. Under 2017 visade forskare till exempel att testmassor på rymdfarkosten kan framgångsrikt isoleras från elektrostatiska krafter.

LISA är en del av ESA:s Kosmisk vision långsiktig plan för rymdvetenskap. 2013 identifierade ESA "gravitationsvågens universum" som temat för sitt tredje storklassuppdrag.

2017 valdes sedan LISA ut som det tredje storklassuppdraget. De andra två uppdragen var Jupiter Icy moons Explorer, Vilket lanserades den 14 april 2023, och Avancerat teleskop för högenergiastrofysik, som är planerad att lanseras 2037.

Tidsstämpel:

Mer från Fysikvärlden