Euroopa Kosmoseagentuur annab ehituseks tõuke LISA gravitatsioonilainete missioonile – Physics World

Euroopa Kosmoseagentuur annab ehituseks tõuke LISA gravitatsioonilainete missioonile – Physics World

Kunstniku mulje LISAst
Lainetus kosmoses: LISA koosneb kolmest identsest satelliidist, mis on paigutatud kosmoses võrdkülgsesse kolmnurka, kusjuures kolmnurga kumbki külg on 2.5 miljonit kilomeetrit – rohkem kui kuus korda suurem kui Maa ja Kuu vaheline kaugus (viisakus: EADS Astrium).

. Euroopa Kosmoseagentuuri (ESA) on ametlikult heaks kiitnud selle kosmosepõhise gravitatsioonilainete missiooni ehituse algus. Laserinterferomeetri kosmoseantenni kallal töötamine (LISA) algab 2025. aasta jaanuaris pärast seda, kui on valitud käsitöönduspartner. LISA, mille maksumus on hinnanguliselt 1.5 miljardit eurot, peaks käivituma 2035. aastal ja tegutsema vähemalt neli aastat.

Gravitatsioonilained on aegruumi moonutused, mis tekivad massiivsete kehade, näiteks mustade aukude, kiirendamisel. Need avastati esmakordselt 2016. aastal Advanced Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory kallal töötavad teadlased (aLIGO) asub Hanfordis Washingtonis ja Livingstonis Louisianas.

LISA on gravitatsioonilainete vaatluskeskus, mis koosneb kolmest identsest satelliidist. Need paigutatakse kosmosesse võrdkülgsesse kolmnurka, kus kolmnurga kumbki külg on 2.5 miljonit kilomeetrit, mis on rohkem kui kuus korda suurem kui Maa ja Kuu vaheline kaugus.

Kolm veesõidukit saadavad üksteisele laserkiiri vabalt hõljuvate kuldsete kuubikute kaudu, millest igaüks on veidi väiksem kui Rubiku kuubik, mis asetatakse veesõiduki sisse. Süsteem suudab mõõta kuubikute vahelist kaugust heeliumi aatomi suuruse piires. Sellised peened muutused mõõdetud laserkiirte vahemaades näitavad gravitatsioonilaine olemasolu.

Kui maapealsed instrumendid suudavad tabada gravitatsioonilaineid, mille sagedus on mõnest Hz kuni KHz, siis kosmosepõhine missioon suudab tuvastada gravitatsioonilaineid sagedusega vahemikus 10-4-10-1 Hz näiteks ülimassiivsete mustade aukude ühinemisest.

"Tänu LISA lasersignaalide tohutule vahemaale ja selle mõõteriistade suurepärasele stabiilsusele sondeerime madalama sagedusega gravitatsioonilaineid kui Maal on võimalik, avastades erineva ulatusega sündmusi kuni koidikuni. ajast,” märgib astrofüüsik Nora Lützgendorf, kes on LISA projektijuht.

Kosmilised nägemused

25. jaanuaril võttis ESA teadusprogrammi komitee ametlikult vastu LISA, leides, et missiooni kontseptsioon ja tehnoloogia on "piisavalt arenenud".

Sellele otsusele aitasid kaasa aasta tulemused LISA Rajaleidja, mis käivitati 2015. aastal kaheaastasel missioonil, et näidata LISA jaoks vajalikke võtmetehnoloogiaid.

LISA Pathfinder koosnes kahest 2 kg kaaluvast kullast ja plaatinast valmistatud katsemassist, mis ujusid vabalt veesõiduki sees ja olid üksteisest 38 cm kaugusel. Sondis oli ka 20 × 20 cm optiline pink, mis sisaldab 22 peeglit ja valgusvihu jaoturit, et mõõta nende liikumise hälbeid triljondiku meetri täpsusega.

2016. aasta aprillis teatas ESA, et LISA Pathfinder näitas, et LISA missioon on teostatav. Näiteks 2017. aastal näitasid teadlased, et kosmoselaeva katsemassi saab edukalt eraldada elektrostaatilistest jõududest.

LISA on osa ESA-st Kosmiline nägemus kosmoseteaduse pikaajaline plaan. 2013. aastal määras ESA oma kolmanda suure klassi missiooni teemaks "gravitatsioonilainete universumi".

2017. aastal valiti LISA seejärel kolmandaks suureklassiliseks missiooniks. Ülejäänud kaks missiooni olid Jupiter jäiste kuude uurija, Mis käivitati 14. aprillil 2023, ja Täiustatud teleskoop suure energiatarbega astrofüüsika jaoks, mis plaanitakse turule tuua 2037. aastal.

Ajatempel:

Veel alates Füüsika maailm