A gravitációs hullámok felfedezése a LIGO kísérlet által 2015-ben hullámokat adott a tudományos közösségen keresztül. Eredetileg az Einstein általános relativitáselméletében előrejelzése szerint ezeknek a hullámoknak a megerősítése (és két későbbi észlelés) megoldotta a régóta fennálló kozmológiai rejtélyt. A tér-idő szövetének meghajlása mellett manapság ismert, hogy a gravitáció zavarokat okozhat, amelyek fényévek milliárdnyi távolságra észlelhetők.
Ezen felfedezések kiaknázása és új, izgalmas kutatások elvégzése érdekében a gravitációs hullámok terén az Európai Űrügynökség (ESA) nemrégiben megvilágította a Lézerinterferométer Űrantenna (LISA) misszióját. Három műholdból áll, amelyek közvetlenül a lézer-interferometria segítségével mérik a gravitációs hullámokat. Ez a misszió lesz az első űr alapú gravitációs hullámdetektor.
Ezt a döntést tegnap (június 20., kedd) jelentették be az ESA Tudományos Program Bizottságának (SPC) ülésén. Végrehajtása az ESA kozmikus látástervének része - az ügynökség hosszú távú terveinek az űrkutatási missziókra vonatkozó jelenlegi ciklusa -, amely 2015-ben kezdődött és 2025-ig fog tartani. Ez megfelel az ESA azon kívánságának, hogy tanulmányozza a „ láthatatlan univerzum ”, egy olyan politikát, amelyet 2013-ban fogadtak el.
Ennek megvalósítása érdekében a három csillagot alkotó műholdat a Föld körül keringő pályára kell helyezni. Ha egyszer odaérnek, háromszög alakú képződést fognak elvégezni - egymástól 2,5 millió km-re (1,55 millió mérföld) egymástól - és követik a Föld körüli pályáját a Nap körül. Itt, elkülönítve az összes külső hatástól, de a Föld gravitációjától függően, lézerrel kapcsolódnak egymáshoz, és kezdik megnézni a pillanatnyi zavarokat a tér-idő szövetében.
Akárcsak a LIGO kísérlet és más gravitációs hullámdetektorok működése, a LISA küldetése a lézer-interferometriára támaszkodik. Ez a folyamat egy elektromágneses energia sugara (ebben az esetben egy lézer), amelyet fel kell osztani két részre, majd rekombinálni kell az interferencia mintáinak megkeresésére. A LISA esetében két műhold játszik reflektor szerepet, míg a fennmaradó mind a lézerek forrása, mind a lézersugár megfigyelője.
Ha egy gravitációs hullám áthalad a három műhold által létrehozott háromszögön, akkor a két lézernyaláb hossza változik a hullám által okozott tér-idő torzulások miatt. A visszatérő fénysugár lézersugár-frekvenciájának és a küldött fénysugár frekvenciájának összehasonlításával a LISA képes mérni a torzítás mértékét.
Ezeknek a méréseknek rendkívül pontosaknak kell lenniük, mivel a keresett torzulások a tér-idő szerkezetére a legkisebb szinteken - egy millió kilométernyi méter milliomodra, egymillió kilométeres távolságon belül - hatnak. Szerencsére a hullámok észlelésének technológiáját a LISA Pathfinder misszió már tesztelte, amelyet 2015-ben telepítettek, és misszióját a hónap végén fejezi be.
Az elkövetkező hetekben és hónapokban az ESA megvizsgálja a LISA küldetés tervét és kitölti a költségbecslést. Ha minden a tervek szerint megy, akkor a missziót az elfogadás előtt javasolják, és még az építkezés megkezdése előtt várhatóan 2034-re indítják. Ugyanezen ülésen az ESA egy másik fontos küldetést is elfogadott, amely az exoplanetek keresésére törekszik az elkövetkező években. .
Ez a misszió a csillagok PLAnetáris Átmenetek és Oszcillációk, vagy PLATO misszió néven ismert. Hasonlóan a Keplerhez, ez a misszió az ég nagy szakaszán belül a csillagokat is figyeli, hogy fényességükben kismértékű tompulást keressenek, amelyeket a csillag és a megfigyelő között áthaladó bolygók okoznak (azaz a tranzit módszer). Az eredetileg 2014 februárjában kiválasztott misszió most a tervezési fázistól az építésig mozog, és 2026-ban indul.
Izgalmas idő az Európai Űrügynökség számára. Az elmúlt években több erőfeszítés mellett elkötelezte magát amellett, hogy fenntartja Európa elkötelezettségét és folyamatos jelenlétét az űrben. Ezek között szerepel a „láthatatlan világegyetem” tanulmányozása, a Holdra és a Marsra való missziók felszerelése, a Nemzetközi Űrállomás iránti elkötelezettség fenntartása, sőt, az ISS utódjának a Holdon történő felépítése!
