Європейське космічне агентство успішно запустило космічний корабель LISA Pathfinder, призначений для демонстрації технології спостереження гравітаційних хвиль у космосі. Запуск відбувся в європейському космічному парку в Куру, Французька Гвіана, на ракеті Vega, о 4:04 GMT 3 грудня (22.04 EST 2 грудня 2015 року).
Гравітаційні хвилі - це брижі в тканині простору часу, які передбачив Альберт Ейнштейн у своїй Загальній теорії відносності. Поки, оскільки вони надзвичайно крихітні та неймовірно слабкі, гравітаційні хвилі виявились невловимими. Технологія, необхідна для їх виявлення, є дуже чутливою, і тому її важко було осмислити, спланувати та побудувати.
Місія LISA Pathfinder - це лише тестування технології, щоб побачити, чи вдасться виявити хвилі, спричинені гравітаційною подією, такою як зіткнення двох чорних дір, наднової зірки або зірки з хитким віджимом.
Така подія повинна спричинити хвилинне спотворення в тканині простору, і передбачається, що ці крихітні зміни повинні бути виявлені. Однак точність, необхідна для виявлення будь-яких гравітаційних хвиль, надзвичайна. Приклад того, наскільки крихітні гравітаційні хвилі: пульсації, випромінювані парою чорних дір, що обертаються, розтягнулися б лінійкою на мільйон кілометрів менше, ніж розмір атома.
LISA Pathfinder використовуватиме спеціалізований лазер та інтерферометр для вимірювання відстані між двома вільно плаваючими золото-платиновими кубиками, які будуть випущені у дві окремі вакуумні камери на відстані 38 см один від одного. Між цими камерами розташовані детектори інтерферометра. Куби будуть в еквіваленті вільного падіння, і тому будуть вільними від усіх зовнішніх і внутрішніх сил, що діють на них, крім сили тяжіння. Детектори з високою точністю контролюватимуть відносне положення кубів. Ці випробування закладуть основу майбутніх обсерваторій гравітаційних хвиль у космосі.
Детальний опис та візуалізація роботи LISA Pathfinder дивіться у відео нижче:
Допомога космічному апарату залишатися стабільною - це найважливіше значення для виявлення гравітаційних хвиль, тому тестування на цій місії також є системою зменшення споруд NASA (DRS), технологією, що дозволяє безперервно регулювати положення космічного корабля, щоб система залишалася в центрі пробні кубики. Використовуючи лазери, положення вільно плаваючої тестової маси вимірюватиметься інструментом інтерферометра з точністю до 100 000-ої ширини людського волосся.
Знову ж таки, LISA Pathfinder не буде безпосередньо виявляти гравітаційні хвилі, але продемонструє технології, необхідні для їх спостереження. Зараз космічний корабель пройде шість тижневого пускового періоду, коли він прямує до точки Лагранжа L1, приблизно в 930 000 миль (1,5 мільйона кілометрів) від Землі у напрямку до Сонця. Тоді відбудеться вісім місяців демонстрації технологій.
Якщо все піде добре, майбутня повномасштабна обсерваторія космічних кораблів може використовувати однотипні датчики, але вони розміщуватимуться в трьох окремих космічних апаратах, розділених приблизно на 600 000 миль (1 мільйон кілометрів). Тоді вчені могли б виміряти, як гравітаційні хвилі змінюють відстань між тестовими масами, що було б різницею за шкалою пікометрів (один пікометр - це трильйонна частина метра).
Додаткова інформація: Інформаційний лист ESA LISA Pathfinder, JPL,
