Rozpoczęto niezwykły eksperyment LISA Pathfinder

Należący do Europejskiej Agencji Kosmicznej LISA Pathfinder rozpoczął niezwykle precyzyjne testy mające na celu zbudowanie w przestrzeni kosmicznej urządzenia do badania fal grawitacyjnych. W odległości 1,5 miliona kilometrów od Ziemi, w punkcie libracyjnym L1, stworzono idealne środowisko do prowadzenia takich badań. To właśnie tam, wewnątrz pojazdu LISA Pathfinder zwolniono dwa niewielkie sześciany - masy testowe - o boku 4,6 centymetra każdy, które są oddalone od siebie o 3,8 centymetra. Zbudowane ze złota i platyny, osiągnęły niemal idealną pozycję względem siebie. Na oba obiekty, znajdujące się na orbicie wokół Słońca, oddziałuje niemal wyłącznie siła grawitacji. Siła wszystkich innych oddziaływań, czy to promieniowania kosmicznego czy pól magnetycznych - nie jest większa od wagi wirusa. Sześciany swobodnie unoszą się we wnętrzu pojazdu nie dotykając żadnego z jego elementów.

Celem prowadzonych testów jest sprawdzenie technologii ustabilizowania masy obiektów i utrzymanie ich w pożądanej odległości względem siebie. Oba urządzenia dzieli niewielka odległość, jednak jest to wstęp do badań, których celem jest stworzenie wykrywacza fal grawitacyjnych, którego każdy z 3 elementów będzie oddalony o milion kilometrów od dwóch pozostałych. Proponowaną dla przyszłej misji odległość liczoną w milionach kilometrów przeskalowaliśmy do mniej niż 4 centymetrów, dzięki czemu możemy przetestować i zrozumieć wszelkie zjawiska, które mogą wpłynąć na badania, zaburzyć masy obiektów i ukryć obecność fal grawitacyjnych - mówi Paul McNamara, główny naukowiec projektu LISA Pathfinder. Otwieramy drzwi dla przyszłych misji podobnych do LISA. Technologia, której potrzebujemy, by takie misje wykonać, nie należy już do dziedziny magii. To rzeczywistość - dodaje uczony.

Odległość pomiędzy wspomnianymi sześcianami jest monitorowana za pomocą laserów. Jesteśmy w stanie zmierzyć odległość pomiędzy nimi z precyzją sięgającą średnicy pojedynczego atomu - mówi Gerhard Heinzel z Instytutu Fizyki Grawitacji im. Maksa Plancka. Precyzja już osiągnięta podczas eksperymentu LISA Pathfinder dowodzi, że możliwe jest wybudowanie planowanego wielkiego wykrywacza fal grawitacyjnych. Urządzenie takie będzie zdolne do rejestrowania fal grawitacyjnych powstających wskutek łączenia się czarnych dziur w odległych częściach wszechświata.

Oba wykrywacze fal grawitacyjnych są odizolowane od środowiska zewnętrznego, dzięki czemu - przynajmniej w założeniu - mają na nie działać wyłącznie fale grawitacyjne, a ich oddziaływanie ma zostać wykryte. Obecnie pozycja obu sześcianów jest najbardziej zaburzana przez molekuły ziemskiej atmosfery znajdujące się jeszcze wewnątrz LISA Pathfinder. Są one stopniowo usuwane.

LISA Pathfinder fale grawitacyjne