Vse, kar morate vedeti o misiji ESA LISA Pathfinder Mission

V manj kot enem mesecu bo Evropska vesoljska agencija sprožila vesoljsko sondo LISA Pathfinder, da bi postavila temelje za drzen načrt za raziskovanje gravitacijskih valov v vesolju, ki bo trajal 20 let. Misija je bila odobrena novembra 2000 in trajalo je 15 let, da bi dosegli lansirno ploščad. Tukaj je vse, kar morate vedeti o tem izjemno drznem prizadevanju.

LISA je okrajšava za Laserski Interferometer Space Antenna. Celotna misija je dejansko del širšega koncepta - »razvite LISA« ali eLISA - za izgradnjo in delovanje observatorija v vesolju, ki lahko neposredno preučuje gravitacijske valove. Namen sledilca je preizkusiti tehnologije, ki bodo do takrat uporabljene za eLISA to Leta 2034 se bo začela izvajati misija. ESA bo na koncu stala več kot 420 milijonov USD.

Misija LISA Pathfinder bo postavila dve testni masi v skoraj popolno gravitacijsko prosto padanje in merila njihovo gibanje, da bi dokazala, da se prosto padajoče telo gibljejo po geodezičnih ravnih - v zaobljenem prostoru - v prostor-času. To zahteva nekaj najbolj natančnih orodij, ki so jih kdaj izdelali, vključno z najsodobnejšimi inercialnimi senzorji, laserskim metrološkim sistemom, brezžičnim krmiljenjem in mikro-pogonskim sistemom za izjemno natančno gibanje.

V primeru, da to ni bilo dovolj čudovito, je več.

Do sedaj so znanstveniki primarno preučevali vesolje z opazovanjem elektromagnetnih valov, kot so vidna svetloba, infrardeča in ultravijolična svetloba, radijski valovi, rentgenski žarki in gama žarki. Namen celotnega programa LISA je omogočiti opazovanje vesolja z zaznavanjem gravitacijskih valov: valovanje v prostor-času, ki ga opisuje Albert Einsteinova teorija splošne relativnosti. Obstajajo po vsem vesolju, vendar jih raziskovalci nikoli niso neposredno odkrili. Natančno preučevanje teh valov - ki so bili resnično možni le v vakuumu brez gravitacije - bi lahko končno osvetlilo mnoge fenomene prostor-časa, o katerih še vedno vemo zelo malo, kot so črne luknje.

Poleg znanstvenih posledic obstajajo tudi veliki tehnološki razlogi, zaradi katerih bo svet posvečal pozornost opazovalcu LISA. Inercijski senzorji na sondi bodo sposobni nadzorovati premike, ki so tako majhni kot 46 milimetrov. Ko se plovilo začne odmikati od svojega ničelnega položaja, nadzorni sistem aktivira mikro-newtonske potisnike - prvič, ko bo ta sistem uporabljen s strani ESA - za centriranje plovila.

Poleg tega bo opazovalec lahko zaznal gibe preskusne mase tako majhne kot milijoninke milimetra, relativna gibanja obeh preskusnih mas pa do ene tisočinke milijoninke milimetra.

Ko se LISA Pathfinder končno začne 2. decembra, bo potoval v orbito okoli 310.600 in 497.000 milj široko, 932.000 milj od Zemlje. Operativna faza misije bi morala biti približno šest mesecev, vendar bi se lahko podaljšala za eno leto, da se izvede več meritev, povezanih s splošno relativnostjo.

Čeprav ta misija morda ne ustvarja buzzovih raziskav NASA o Marsu, je zdaj mogoče, da bi bile njene posledice veliko bolj poglobljene v raziskovanju vesolja in fizike. Če so testi LISA Pathfinder uspešni, pomeni, da bomo korak bliže temu, da vidimo, kako ljudje gradijo observatorij, ki deluje v vesolju. To pomeni, da bomo lahko končno opazili nekaj, o čemer bi lahko največji fizik na svetu le teoretiziral. Pred dvema desetletjema je bilo to nepredstavljivo. Do leta 2034 bi lahko (upajmo) resničnost.