Agência Espacial Europeia dá luz verde à construção da missão de ondas gravitacionais LISA – Physics World

Agência Espacial Europeia dá luz verde à construção da missão de ondas gravitacionais LISA – Physics World

Carimbo de data / hora: 1 de fevereiro de 2024 10h55

Impressão artística de LISA
Ondulações no espaço: O LISA consistirá em três satélites idênticos colocados num triângulo equilátero no espaço, com cada lado do triângulo medindo 2.5 milhões de quilómetros – mais de seis vezes a distância entre a Terra e a Lua (cortesia: EADS Astrium).

A Agência Espacial Europeia (ESA) aprovou formalmente o início da construção de sua missão de ondas gravitacionais baseada no espaço. Trabalho na antena espacial do interferômetro laser (LISA) terá início em janeiro de 2025, assim que um parceiro da indústria for escolhido para construir a embarcação. A LISA, cujo custo estimado é de 1.5 mil milhões de euros, deverá ser lançada em 2035 e operar durante pelo menos quatro anos.

Ondas gravitacionais são distorções do espaço-tempo que ocorrem quando corpos massivos, como buracos negros, são acelerados. Eles foram detectados pela primeira vez em 2016 por pesquisadores que trabalham no Observatório de Ondas Gravitacionais com Interferômetro Laser Avançado (aLIGO) localizada em Hanford, Washington e Livingston, Louisiana.

LISA é um observatório de ondas gravitacionais que compreende três satélites idênticos. Eles serão colocados em um triângulo equilátero no espaço, com cada lado do triângulo medindo 2.5 milhões de quilômetros – mais de seis vezes a distância entre a Terra e a Lua.

As três naves enviarão raios laser entre si através de cubos dourados flutuantes – cada um ligeiramente menor que um cubo de Rubik – que são colocados dentro da nave. O sistema será capaz de medir a separação entre os cubos até o tamanho de um átomo de hélio. Tais mudanças sutis nas distâncias entre os feixes de laser medidos indicarão a presença de uma onda gravitacional.

Enquanto instrumentos terrestres podem captar ondas gravitacionais com frequência de alguns Hz a KHz, uma missão espacial pode detectar ondas gravitacionais com frequências entre 10-4-10-1 Hz, por exemplo, da coalescência de buracos negros supermassivos.

“Graças à enorme distância percorrida pelos sinais laser no LISA e à excelente estabilidade da sua instrumentação, iremos sondar ondas gravitacionais de frequências mais baixas do que é possível na Terra, descobrindo eventos de uma escala diferente, desde o amanhecer. de tempo”, observa astrofísica Nora Lützgendorf, que é cientista-chefe do projeto LISA.

Visões cósmicas

Em 25 de Janeiro, o Comité do Programa Científico da ESA adoptou formalmente o LISA, considerando que o conceito e a tecnologia da missão são “suficientemente avançados”.

Esta decisão foi apoiada pelos resultados do Lisa pathfinder, que foi lançado em 2015 em uma missão de dois anos para demonstrar as principais tecnologias necessárias para LISA.

O LISA Pathfinder consistia em duas massas de teste de 2 kg feitas de ouro e platina que flutuavam livremente dentro da nave e estavam separadas por 38 cm. A sonda também continha uma bancada óptica de 20 × 20 cm – contendo 22 espelhos e divisores de feixe – para medir os desvios em seus movimentos com uma precisão de um trilionésimo de metro.

Em abril de 2016, a ESA anunciou que o LISA Pathfinder demonstrou que a missão LISA é viável. Em 2017, por exemplo, os cientistas mostraram que o massas de teste na espaçonave podem ser isoladas com sucesso de forças eletrostáticas.

LISA faz parte do programa da ESA Visão Cósmica plano de longo prazo para a ciência espacial. Em 2013, a ESA identificou o “universo de ondas gravitacionais” como tema para a sua terceira missão de grande porte.

Em 2017, a LISA foi então selecionada como a terceira missão de grande porte. As outras duas missões foram Explorador das luas geladas de Júpiter, o qual lançado em 14 de abril de 2023, e os votos de Telescópio Avançado para Astrofísica de Alta Energia, com lançamento previsto para 2037.

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