LIGO eksperimenta laikā 2015. gadā atklātie gravitācijas viļņi ar zinātniskās sabiedrības starpniecību svārstījās. Sākotnēji to prognozēja Einšteina vispārējās relativitātes teorija, šo viļņu apstiprināšana (un divi sekojoši atklājumi) atrisināja ilgstošu kosmoloģisko noslēpumu. Papildus telpas laika laika auduma saliekšanai tagad ir zināms, ka gravitācija var radīt arī traucējumus, kurus var atklāt miljardiem gaismas gadu attālumā.
Tiecoties gūt labumu no šiem atklājumiem un veikt jaunus un aizraujošus gravitācijas viļņu pētījumus, Eiropas Kosmosa aģentūra (ESA) nesen zaļi izgaismoja Laser Interferometer Space Antenna (LISA) misiju. Sastāvs no trim satelītiem, kas mērīs gravitācijas viļņus tieši caur lāzera interferometriju, šī misija būs pirmais kosmosā bāzētais gravitācijas viļņu detektors.
Šis lēmums tika paziņots vakar (otrdien, 20. jūnijā) EKA Zinātnes programmu komitejas (SPK) sanāksmē. Tā īstenošana ir daļa no EKA Kosmiskās vīzijas plāna - pašreizējā aģentūras ilgtermiņa plānošanas cikla kosmosa zinātnes misijām -, kas sākās 2015. gadā un ilgs līdz 2025. gadam. Tas atbilst arī EKA vēlmei izpētīt “ neredzams Visums ”, politika, kas tika pieņemta 2013. gadā.
Lai to paveiktu, trīs satelīti, kas veido LISA zvaigznāju, tiks izvietoti orbītā ap Zemi. Nokļuvuši tur, viņi uzņemsies trīsstūrveida veidojumu - ar atstatumu 2,5 miljoni km (1,55 miljoni jūdzes) viens no otra - un sekos Zemes orbītā ap Sauli. Šeit, izolēti no visām ārējām ietekmēm, izņemot Zemes gravitāciju, viņi ar lāzeru savienosies viens ar otru un sāks meklēt minimālas perturbācijas telpas-laika audumā.
Līdzīgi kā LIGO eksperiments un citi gravitācijas viļņu detektori darbojas, LISA misija paļausies uz lāzera interferometriju. Šis process sastāv no elektromagnētiskās enerģijas (šajā gadījumā lāzera) staru, kas tiek sadalīts divās daļās un pēc tam rekombinēts, lai meklētu traucējumus. LISA gadījumā divi satelīti spēlē atstarotāju lomu, bet atlikušais ir gan lāzera avots, gan lāzera stara novērotājs.
Kad gravitācijas vilnis iet caur trīs satelītu izveidoto trīsstūri, divu lāzera staru garums mainīsies viļņa radīto telpas un laika kropļojumu dēļ. Salīdzinot lāzera stara frekvenci atpakaļgaitā un nosūtītā starojuma frekvenci, LISA spēs izmērīt kropļojumu līmeni.
Šiem mērījumiem būs jābūt ārkārtīgi precīziem, jo viņu meklētie izkropļojumi ietekmē telpas-laika audumu viszemākajos līmeņos - dažās miljonās metru tūkstošdaļās viena miljona kilometru attālumā. Par laimi, šo viļņu noteikšanas tehnoloģiju jau ir pārbaudījusi LISA Pathfinder misija, kas izvērās 2015. gadā un savu misiju noslēgs mēneša beigās.
Nākamajās nedēļās un mēnešos ESA izskatīs LISA misijas plānu un pabeigs izmaksu novērtējumu. Ja viss noritēs kā plānots, misija tiks ierosināta “pieņemšanai” pirms būvniecības sākuma, un to paredzēts sākt līdz 2034. gadam. Tajā pašā sanāksmē EKA pieņēma arī vēl vienu svarīgu misiju, kas nākamajos gados meklēs eksoplanetes. .
Šī misija ir pazīstama kā PLAnetārā zvaigžņu tranzīts un svārstības jeb PLATO misija. Tāpat kā Keplers, šī misija uzraudzīs zvaigznes lielās debesu daļās, lai meklētu mazus to spilgtuma kritumus, ko izraisa planētas, kas iet starp zvaigzni un novērotāju (t.i., tranzīta metode). Sākotnēji tika izvēlēta 2014. gada februārī, un tagad šī misija no projekta fāzes pāriet būvniecībā un sāksies 2026. gadā.
Eiropas Kosmosa aģentūrai tas ir aizraujošs laiks. Pēdējos gados tā ir apņēmusies daudzkārtējus centienus saglabāt Eiropas apņemšanos un pastāvīgu klātbūtni kosmosā. Tie ietver “neredzamā Visuma” izpēti, misiju norisi uz Mēnesi un Marsu, saistību uzturēšanu ar Starptautisko kosmosa staciju un pat ISS pēcteča veidošanu uz Mēness!
