Odkrycie fal grawitacyjnych przez eksperyment LIGO w 2015 r. Wywołało falę wśród społeczności naukowej. Pierwotnie przewidywane przez Teorię ogólnej teorii względności Einsteina potwierdzenie tych fal (i dwa kolejne wykrycia) rozwiązało od dawna tajemnicę kosmologiczną. Oprócz gięcia tkaniny czasoprzestrzeni wiadomo, że grawitacja może również powodować zakłócenia, które można wykryć w odległości miliardów lat świetlnych.
Starając się wykorzystać te odkrycia i przeprowadzić nowe, ekscytujące badania fal grawitacyjnych, Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) niedawno zapaliła zieloną misję interferometru laserowego Antena kosmiczna (LISA). Ta misja, składająca się z trzech satelitów, które będą mierzyć fale grawitacyjne bezpośrednio za pomocą interferometrii laserowej, będzie pierwszym kosmicznym detektorem fal grawitacyjnych.
Ta decyzja została ogłoszona wczoraj (wtorek, 20 czerwca) podczas spotkania Komitetu ds. Programu Naukowego ESA (SPC). Jego wdrożenie jest częścią planu Kosmicznej Wizji ESA - obecnego cyklu długoterminowego planowania misji kosmicznej agencji - który rozpoczął się w 2015 r. I będzie trwał do 2025 r. Jest również zgodny z chęcią ESA badania „ niewidzialny wszechświat ”, polityka przyjęta w 2013 roku.
Aby to osiągnąć, trzy satelity tworzące konstelację LISA zostaną rozmieszczone na orbicie wokół Ziemi. Tam będą zakładać trójkątną formację - oddaloną od siebie o 2,5 miliona km (1,55 miliona mil) - i będą podążać orbitą Ziemi wokół Słońca. Tutaj, odizolowani od wszelkich wpływów zewnętrznych, ale grawitacji Ziemi, połączą się ze sobą za pomocą lasera i zaczną szukać drobnych zakłóceń w strukturze czasoprzestrzeni.
Podobnie jak eksperyment LIGO i inne detektory fal grawitacyjnych, misja LISA będzie polegać na interferometrii laserowej. Proces ten polega na rozbiciu wiązki energii elektromagnetycznej (w tym przypadku lasera) na dwie części, a następnie rekombinacji w celu znalezienia wzorów zakłóceń. W przypadku LISA dwa satelity pełnią rolę reflektorów, podczas gdy pozostały jest zarówno źródłem laserów, jak i obserwatorem wiązki laserowej.
Kiedy fala grawitacyjna przechodzi przez trójkąt utworzony przez trzy satelity, długości dwóch wiązek laserowych będą się różnić z powodu zniekształceń czasoprzestrzennych spowodowanych przez falę. Porównując częstotliwość wiązki laserowej w wiązce zwrotnej z częstotliwością wysyłanej wiązki, LISA będzie w stanie zmierzyć poziom zniekształceń.
Pomiary te będą musiały być niezwykle precyzyjne, ponieważ zniekształcenia, których szukają, wpływają na strukturę czasoprzestrzeni na najbardziej niewielkich poziomach - kilka milionowych części milionowej metra na odcinku miliona kilometrów. Na szczęście technologia wykrywania tych fal została już przetestowana przez misję LISA Pathfinder, która została wdrożona w 2015 r. I zakończy swoją misję pod koniec miesiąca.
W nadchodzących tygodniach i miesiącach ESA zbada plan misji LISA i dokona oceny kosztów. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, misja zostanie zaproponowana do „przyjęcia” przed rozpoczęciem budowy i ma się rozpocząć w 2034 r. Na tym samym spotkaniu ESA przyjęła także inną ważną misję, która będzie poszukiwać egzoplanet w nadchodzących latach .
Ta misja jest znana jako PLAnetary Transits and Oscillations of stars lub PLATO, misja. Podobnie jak Kepler, ta misja będzie monitorować gwiazdy na dużych odcinkach nieba w poszukiwaniu małych spadków w ich jasności, które są powodowane przez planety przechodzące między gwiazdą a obserwatorem (tj. Metoda tranzytu). Ta misja, pierwotnie wybrana w lutym 2014 r., Przechodzi obecnie z fazy projektowania do budowy i rozpocznie się w 2026 r.
To ekscytujący czas dla Europejskiej Agencji Kosmicznej. W ostatnich latach podjął wiele wysiłków, mając nadzieję na utrzymanie zaangażowania Europy w działalność kosmiczną i jej kontynuację. Obejmują one badanie „niewidzialnego wszechświata”, wznoszenie misji na Księżyc i Marsa, utrzymanie zaangażowania w Międzynarodową Stację Kosmiczną, a nawet budowanie następcy ISS na Księżycu!
