LISA Pathfinder
Европейские охотники за гравитационными волнами ликуют! 1 июля космический зонд LISA Pathfinder завершил свою миссию по тестированию новаторских технологий измерения гравитационной ряби в неподвижном пространстве. За последний год аппарат совершил гораздо больше открытий, чем рассчитывали ученые. Этот успех убедил Европейское космическое агентство (ЕКА) дать добро на продолжение проекта в расширенном формате. И запустить серию аппаратов, способных ощущать события, которые невозможно ощутить на Земле.
«Миссия LISA Pathfinder, запущенная в конце 2015 года, превзошла заявленную ей цель в 1000 раз. И успокоила критиков, которые сомневались в ее потенциале», – говорит ученый – исследователь Paul McNamara. Он астрофизик из ЕКА в Нордвейке, Нидерланды. «Эта задача оказалась вполне выполнима. Вопреки мнению многих критиков».
В настоящее время для полета новой миссии в 2034 году создана полномасштабная космическая антенна для лазерного интерферометра (LISA). Она станет космическим аналогом лазерной обсерватории гравитационно-волнового лазерного интерферометра (LIGO). Именно с помощью этого устройства впервые было получена информация о «ряби» в гравитационном поле, вызванном слиянием двух черных дыр. Основной замысел миссии таков – три зонда LISA будут летать в «треугольнике» на расстоянии миллионы километров друг от друга. Это повысит чувствительность всей системы к изменениям гравитационных волн. Таким как «рябь», создаваемая столкновениями черных дыр.
Технология
Техническая задумка миссии такова: между тестовыми массами, взвешенными в вакууме внутри каждого спутниками LISA с помощью лазерных лучей будет производиться измерение расстояний. Учитывая «бесшумные» условия пространства, измеренные крошечные вариации расстояний между испытуемыми массами, будут показывать ученым прохождение гравитационных волн, деформирующих пространство.
Целью миссии LISA Pathfinder было показать, что такие вариации в принципе возможны в условиях невесомости. С точностью до одного пикометра или одной миллиардной доли миллиметра. Высокоточные двигатели выстраивали маршрут Pathfinder специальным образом. Необходимо, чтобы он следовал за гравитационным свободным падением двух испытательных масс внутри корабля. И не мешал их орбите. При этом с помощью лазера были измерены изменения расстояний между испытательными объектами.
К началу июня этого года у LISA Pathfinder почти не осталось топлива для продолжения экспериментов. Поэтому центр управления миссией использовал то, что осталось. Это позволило вытолкнуть космический аппарат с рабочей орбиты на конечную вокруг Солнца. 1 июля Pathfinder прекратит сбор данных. А 18 июля космический аппарат будет выключен.
«Pathfinder был нашим «триумфом», – утверждает Уильям Клипштейн, физик из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния, который работал над разработкой LISA. «Его достижения устраняют последний главный технический барьер для продолжения миссии по поиску гравитационных волн, возглавляемой ESA», – говорит он.
Своим единодушным решением от 20 июня Комитет по научной программе ЕКА официально отобрал LISA как третью миссию агентства в своей нынешней научной программе.
«Это утверждение было ожидаемым. И в нем не было никаких сомнений. Это очевидно после успеха Pathfinder. И открытия гравитационных волн LIGO», – говорит Карстен Данцманн, директор Института гравитационной физики им. Макса Планка в Ганновере (Германия). Он является одним из главных исследователей по завершенной программе.