Cơ quan Vũ trụ Châu Âu xúc tiến xây dựng sứ mệnh sóng hấp dẫn LISA – Vật lý Thế giới

Cơ quan Vũ trụ Châu Âu xúc tiến xây dựng sứ mệnh sóng hấp dẫn LISA – Vật lý Thế giới

Dấu thời gian: ngày 1 tháng 2024 năm 10 55:XNUMX sáng
Nút nguồn: 3092920


Ấn tượng của nghệ sĩ về LISA
Gợn sóng trong không gian: LISA sẽ bao gồm ba vệ tinh giống hệt nhau được đặt trong một tam giác đều trong không gian, với mỗi cạnh của tam giác là 2.5 triệu km – gấp hơn sáu lần khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trăng (lịch sự: EADS Astrium).

Sản phẩm Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) đã chính thức phê duyệt bắt đầu xây dựng sứ mệnh sóng hấp dẫn trong không gian. Làm việc trên Ăng-ten không gian giao thoa kế laser (LISA) sẽ bắt đầu vào tháng 2025 năm 1.5 sau khi một đối tác trong ngành được chọn để chế tạo chiếc máy này. LISA ước tính trị giá 2035 tỷ euro, dự kiến ​​sẽ ra mắt vào năm XNUMX và hoạt động trong ít nhất XNUMX năm.

Sóng hấp dẫn là sự biến dạng của không-thời gian xảy ra khi các vật thể có khối lượng lớn, chẳng hạn như lỗ đen, được gia tốc. Họ lần đầu tiên được phát hiện vào năm 2016 bởi các nhà nghiên cứu làm việc trên Đài quan sát sóng hấp dẫn giao thoa kế laser tiên tiến (aLIGO) tọa lạc tại Hanford, Washington và Livingston, Louisiana.

LISA là đài quan sát sóng hấp dẫn bao gồm ba vệ tinh giống hệt nhau. Chúng sẽ được đặt trong một tam giác đều trong không gian, với mỗi cạnh của tam giác là 2.5 triệu km – gấp hơn sáu lần khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trăng.

Ba chiếc máy bay sẽ gửi các chùm tia laze tới nhau thông qua các khối vàng nổi tự do – mỗi khối nhỏ hơn một chút so với khối Rubik – được đặt bên trong chiếc máy bay. Hệ thống sẽ có thể đo khoảng cách giữa các khối trong kích thước của một nguyên tử helium. Những thay đổi tinh vi như vậy về khoảng cách giữa các chùm tia laser đo được sẽ cho thấy sự hiện diện của sóng hấp dẫn.

Trong khi các thiết bị trên mặt đất có thể thu được sóng hấp dẫn có tần số từ vài Hz đến KHz, thì sứ mệnh đặt trên không gian có thể phát hiện sóng hấp dẫn có tần số trong khoảng 10-4-10-1 Ví dụ, Hz từ sự kết hợp của các lỗ đen siêu lớn.

“Nhờ khoảng cách rất lớn mà các tín hiệu laser trên LISA truyền đi và độ ổn định tuyệt vời của thiết bị đo của nó, chúng tôi sẽ thăm dò các sóng hấp dẫn có tần số thấp hơn khả năng có thể có trên Trái đất, phát hiện ra các sự kiện ở quy mô khác, cho đến tận bình minh. của thời gian,” ghi chú nhà vật lý thiên văn Nora Lützgendorf, người đứng đầu dự án khoa học của LISA.

tầm nhìn vũ trụ

Vào ngày 25 tháng XNUMX, Ủy ban Chương trình Khoa học của ESA đã chính thức thông qua LISA với lý do rằng khái niệm sứ mệnh và công nghệ là “đủ tiên tiến”.

Quyết định này được hỗ trợ bởi kết quả của Người tìm đường LISA, được ra mắt vào năm 2015 trong sứ mệnh kéo dài hai năm để chứng minh các công nghệ chính cần thiết cho LISA.

LISA Pathfinder bao gồm hai khối lượng thử nghiệm nặng 2 kg làm bằng vàng và bạch kim trôi nổi tự do bên trong tàu và cách nhau 38 cm. Máy thăm dò còn chứa một băng ghế quang học 20 × 20 cm – chứa 22 gương và bộ tách chùm tia – để đo độ lệch trong chuyển động của chúng với độ chính xác đến một phần nghìn tỷ mét.

Vào tháng 2016 năm 2017, ESA thông báo rằng LISA Pathfinder đã chứng minh rằng sứ mệnh LISA là khả thi. Ví dụ, vào năm XNUMX, các nhà khoa học đã chỉ ra rằng khối lượng thử nghiệm trên tàu vũ trụ có thể được cách ly thành công từ lực tĩnh điện.

LISA là một phần của ESA Tầm nhìn vũ trụ kế hoạch dài hạn cho khoa học vũ trụ. Vào năm 2013, ESA đã xác định “vũ trụ sóng hấp dẫn” là chủ đề cho sứ mệnh lớp lớn thứ ba của mình.

Năm 2017, LISA sau đó được chọn làm nhiệm vụ cấp lớn thứ ba. Hai nhiệm vụ còn lại là Nhà thám hiểm mặt trăng băng giá của sao Mộc, Mà ra mắt vào ngày 14 tháng 2023 năm XNUMX, và Kính viễn vọng tiên tiến cho vật lý thiên văn năng lượng cao, dự kiến ​​phóng vào năm 2037.

Dấu thời gian:

Thêm từ Thế giới vật lý