European Space Agency gir bygging klarsignal for LISA gravitasjonsbølgeoppdrag – Physics World

European Space Agency gir bygging klarsignal for LISA gravitasjonsbølgeoppdrag – Physics World

Tidsstempel: 1. februar 2024 10:55

Kunstnerens inntrykk av LISA
Ripples i verdensrommet: LISA vil bestå av tre identiske satellitter plassert i en likesidet trekant i rommet, med hver side av trekanten 2.5 millioner kilometer – mer enn seks ganger avstanden mellom Jorden og Månen (med tillatelse: EADS Astrium).

De European Space Agency (ESA) har formelt godkjent starten på konstruksjonen for det rombaserte gravitasjonsbølgeoppdraget. Arbeid med Laser Interferometer Space Antenna (LISA) starter i januar 2025 når en industripartner har blitt valgt til å bygge håndverket. LISA, som er beregnet til å koste 1.5 milliarder euro, forventes å lanseres i 2035 og operere i minst fire år.

Gravitasjonsbølger er forvrengninger av rom-tid som oppstår når massive kropper, som svarte hull, akselereres. De ble først oppdaget i 2016 av forskere som arbeider på Advanced Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (aLIGO) lokalisert i Hanford, Washington og Livingston, Louisiana.

LISA er gravitasjonsbølgeobservatoriet som består av tre identiske satellitter. De vil bli plassert i en likesidet trekant i verdensrommet, der hver side av trekanten er 2.5 millioner kilometer – mer enn seks ganger avstanden mellom jorden og månen.

De tre fartøyene vil sende laserstråler til hverandre via frittflytende gylne kuber – hver litt mindre enn en Rubiks kube – som er plassert inne i farkosten. Systemet vil kunne måle separasjonen mellom kubene til innenfor størrelsen på et heliumatom. Slike subtile endringer i avstandene mellom de målte laserstrålene vil indikere tilstedeværelsen av en gravitasjonsbølge.

Mens bakkebaserte instrumenter kan fange opp gravitasjonsbølger som har en frekvens fra noen få Hz til en KHz, kan et rombasert oppdrag oppdage gravitasjonsbølger med frekvenser mellom 10-4-10-1 Hz fra for eksempel koalescensen av supermassive sorte hull.

"Takket være den enorme avstanden som lasersignalene på LISA har tilbakelagt, og den enestående stabiliteten til instrumenteringen, vil vi undersøke gravitasjonsbølger med lavere frekvenser enn det som er mulig på jorden, og avdekke hendelser av en annen skala, helt tilbake til morgengry av tid," bemerker astrofysiker Nora Lützgendorf, som er ledende prosjektforsker for LISA.

Kosmiske visjoner

Den 25. januar vedtok ESAs vitenskapsprogramkomité formelt LISA og mente at oppdragskonseptet og teknologien er "tilstrekkelig avansert".

Denne avgjørelsen ble hjulpet av resultatene av LISA Pathfinder, som ble lansert i 2015 på et toårig oppdrag for å demonstrere nøkkelteknologiene som kreves for LISA.

LISA Pathfinder besto av to 2 kg testmasser laget av gull og platina som fløt fritt inne i farkosten og var adskilt med 38 cm. Sonden inneholdt også en 20 × 20 cm optisk benk – som inneholder 22 speil og stråledelere – for å måle avvikene i deres bevegelser med en nøyaktighet på en trilliondels meter.

I april 2016 kunngjorde ESA at LISA Pathfinder demonstrerte at LISA-oppdraget er gjennomførbart. I 2017 viste for eksempel forskere at testmasser på romfartøyet kan med hell isoleres fra elektrostatiske krefter.

LISA er en del av ESAs Kosmisk visjon langsiktig plan for romvitenskap. I 2013 identifiserte ESA "gravitasjonsbølgeuniverset" som tema for sitt tredje storklasseoppdrag.

I 2017 ble LISA deretter valgt ut som det tredje storklasseoppdraget. De to andre oppdragene var Jupiter Icy moons Explorer, Som lansert 14. april 2023, og Avansert teleskop for høyenergiastrofysikk, som er planlagt lansert i 2037.

Tidstempel:

Mer fra Fysikkens verden