L’Agence spatiale européenne donne le feu vert à la construction de la mission à ondes gravitationnelles LISA – Physics World

L’Agence spatiale européenne donne le feu vert à la construction de la mission à ondes gravitationnelles LISA – Physics World

Horodatage: 1 février 2024 10:55

Vue d'artiste de LISA
Ondulations dans l’espace : LISA sera composé de trois satellites identiques placés dans un triangle équilatéral dans l’espace, chaque côté du triangle faisant 2.5 millions de kilomètres, soit plus de six fois la distance entre la Terre et la Lune (avec l’aimable autorisation de : EADS Astrium).

Les Agence spatiale européenne (ESA) a formellement approuvé le début de la construction de sa mission spatiale à ondes gravitationnelles. Travaux sur l'antenne spatiale de l'interféromètre laser (LISA) débutera en janvier 2025 une fois qu'un partenaire industriel aura été choisi pour construire l'engin. LISA, dont le coût est estimé à 1.5 milliard d'euros, devrait être lancé en 2035 et fonctionner pendant au moins quatre ans.

Les ondes gravitationnelles sont des distorsions de l’espace-temps qui se produisent lorsque des corps massifs, tels que des trous noirs, sont accélérés. Ils ont été détectés pour la première fois en 2016 par des chercheurs travaillant sur l'Observatoire avancé des ondes gravitationnelles de l'interféromètre laser (aLIGO) situés à Hanford, Washington et Livingston, Louisiane.

LISA est un observatoire d'ondes gravitationnelles composé de trois satellites identiques. Ils seront placés dans un triangle équilatéral dans l’espace, chaque côté du triangle faisant 2.5 millions de kilomètres, soit plus de six fois la distance entre la Terre et la Lune.

Les trois engins s'enverront des faisceaux laser via des cubes dorés flottants – chacun légèrement plus petit qu'un Rubik's cube – placés à l'intérieur de l'engin. Le système sera capable de mesurer la séparation entre les cubes à la taille d’un atome d’hélium. De tels changements subtils dans les distances entre les faisceaux laser mesurés indiqueront la présence d'une onde gravitationnelle.

Alors que les instruments au sol peuvent capter des ondes gravitationnelles dont la fréquence varie de quelques Hz à KHz, une mission spatiale peut détecter des ondes gravitationnelles dont les fréquences sont comprises entre 10 et XNUMX KHz.-4-10-1 Hz provenant par exemple de la coalescence de trous noirs supermassifs.

"Grâce à l'énorme distance parcourue par les signaux laser de LISA et à la superbe stabilité de ses instruments, nous sonderons des ondes gravitationnelles de fréquences plus basses que ce qui est possible sur Terre, découvrant des événements d'une autre échelle, jusqu'à l'aube. du temps », note astrophysicienne Nora Lützgendorf, qui est le scientifique principal du projet LISA.

Visions cosmiques

Le 25 janvier, le comité du programme scientifique de l'ESA a officiellement adopté LISA, estimant que le concept et la technologie de la mission sont « suffisamment avancés ».

Cette décision a été facilitée par les résultats de Lisa Pathfinder, qui a été lancé en 2015 dans le cadre d'une mission de deux ans visant à démontrer les technologies clés requises pour LISA.

LISA Pathfinder se composait de deux masses d'essai de 2 kg en or et en platine qui flottaient librement à l'intérieur de l'engin et étaient séparées de 38 cm. La sonde contenait également un banc optique de 20 × 20 cm – contenant 22 miroirs et séparateurs de faisceaux – pour mesurer les écarts de leurs mouvements avec une précision d'un billionième de mètre.

En avril 2016, l'ESA a annoncé que LISA Pathfinder avait démontré que la mission LISA était réalisable. En 2017 par exemple, des scientifiques ont montré que les masses d'essai sur le vaisseau spatial peuvent être isolées avec succès des forces électrostatiques.

LISA fait partie du programme de l'ESA Vision cosmique plan à long terme pour les sciences spatiales. En 2013, l’ESA a identifié « l’univers des ondes gravitationnelles » comme thème de sa troisième mission de grande envergure.

En 2017, LISA a ensuite été sélectionnée comme troisième mission de grande classe. Les deux autres missions étaient Jupiter Explorateur des lunes glacées, Qui lancé le 14 avril 2023, et par Télescope avancé pour l'astrophysique des hautes énergies, dont le lancement est prévu en 2037.

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