Eiropas Kosmosa aģentūra veiksmīgi uzsāka LISA Pathfinder - kosmosa kuģi, kas izveidots, lai demonstrētu tehnoloģiju gravitācijas viļņu novērošanai kosmosā. Palaišana notika Eiropas kosmosa ostā Kourū, Francijas Gviānā ar Vega raķeti, pulksten 4:04 pēc Griničas laika, 3. decembrī (plkst. 10:04 EST 2. decembrī), 2015. gadā.
Gravitācijas viļņi ir viļņi kosmosa laika audumā, ko savā vispārīgajā relativitātes teorijā paredzēja Alberts Einšteins. Līdz šim, tā kā tie ir ārkārtīgi niecīgi un neticami vāji, gravitācijas viļņi ir izrādījušies nenotverami. To atklāšanai nepieciešamā tehnoloģija ir ļoti jutīga, un tāpēc to ir bijis grūti iecerēt, plānot un veidot.
LISA Pathfinder misija tikai pārbauda tehnoloģiju, lai noskaidrotu, vai būs iespējams noteikt viļņus, ko izraisījis gravitācijas notikums, piemēram, divu melno caurumu, supernovas vai zvaigznes sabrukšana ar nelokāmu griezienu.
Šādam notikumam vajadzētu izraisīt minūtes traucējumus telpas audumā, un tiek prognozēts, ka šīm niecīgajām izmaiņām vajadzētu būt nosakāmām. Tomēr jebkura gravitācijas viļņu noteikšanai nepieciešamā precizitāte ir ārkārtēja. Piemērs tam, kā ir niecīgi gravitācijas viļņi: ripples, ko izstaro pāris riņķojošie melnie caurumi, stiepjas miljons kilometru garu lineālu par mazāk nekā atoms.
LISA Pathfinder izmantos specializētu lāzeru un interfermetru, lai izmērītu attālumu starp diviem brīvi peldošiem zelta un platīna klucīšiem, kas tiks izlaisti divās atsevišķās vakuuma kamerās, kas atrodas 38 cm attālumā viens no otra. Starp šīm kamerām atrodas interferometra detektori. Klucīši būs līdzvērtīgi kritienam, un tāpēc tie ir brīvi no visiem ārējiem un iekšējiem spēkiem, kas uz tiem iedarbojas, izņemot smagumu. Detektori ļoti precīzi kontrolēs kubu relatīvo stāvokli. Šie testi liks pamatus nākotnes gravitācijas viļņu observatorijām kosmosā.
Sīkāku aprakstu un vizualizāciju par to, kā darbosies LISA Pathfinder, skatiet zemāk esošajā video:
Palīdzība kosmosa kuģim saglabāt stabilitāti ir ārkārtīgi svarīga gravitācijas viļņu noteikšanai, tāpēc arī šīs misijas laikā tiek pārbaudīta NASA traucējumu mazināšanas sistēma (DRS) - dzirksteļošanas tehnoloģija, kas ļauj nepārtraukti pielāgot kosmosa kuģa stāvokli tā, lai sistēma paliktu centrā. testa kubi. Izmantojot lāzerus, ar interferometra instrumentu mēra brīvi peldošo testa masu stāvokli ar precizitāti 100 000 no cilvēka matu platuma.
Atkal, LISA Pathfinder tieši neatradīs gravitācijas viļņus, bet parādīs tehnoloģijas, kas vajadzīgas to novēršanai. Kosmosa kuģim tagad tiks veikts sešu nedēļu nodošanas ekspluatācijā periods, virzoties uz Lagrange Point L1, apmēram 930 000 jūdžu (1,5 miljonu kilometru) attālumā no Zemes Saules virzienā. Tad notiks astoņu mēnešu tehnoloģiju demonstrācija.
Ja viss iet labi, nākotnes pilna mēroga kosmosa kuģu observatorija varētu izmantot tāda paša veida sensorus, taču tie tiks izvietoti trīs atsevišķos kosmosa kuģos, kurus atdala aptuveni 600 000 jūdzes (1 miljons kilometru). Pēc tam zinātnieki varēja izmērīt, kā gravitācijas viļņi maina attālumu starp testa masām, kas būtu atšķirība pikometru skalā (viens pikometrs ir viena triljondaļa metru).
Papildinformācija: ESA LISA Pathfinder faktu lapa, JPL,
