Az Európai Űrügynökség sikeresen elindította a LISA Pathfinder űrhajót, amelyet arra terveztek, hogy demonstrálja a gravitációs hullámok űrben történő megfigyelésének technológiáját. A rakéta elindítására az európai űrkikötőben, a Kourou-i francia-guyánában, Vega rakéttal került sor, 2015. december 3-án, 04:04 (GMT).
A gravitációs hullámok az űrtartalom hullámai, amelyeket Albert Einstein előre jelezte a relativitáselméletben. Eddig, mivel rendkívül kicsi és hihetetlenül halvány, a gravitációs hullámok nehéznek bizonyultak. Az észleléshez szükséges technológia nagyon érzékeny, ezért nehéz elképzelni, megtervezni és felépíteni.
A LISA Pathfinder küldetése csak a technológiát teszteli, hogy kiderüljön-e olyan hullámok észlelése, amelyeket egy olyan gravitációs esemény okoz, mint például két fekete lyuk, egy szupernóva vagy egy hullámosan forgó csillag ütközése.
Egy ilyen eseménynek egy perc torzulást kell okoznia a tér szövetében, és várhatóan ezeknek az apró változásoknak észlelhetők lesznek. A gravitációs hullámok észleléséhez szükséges pontosság azonban rendkívüli. Példa arra, hogy milyen apró gravitációs hullámok vannak: a keringő fekete lyukak által kibocsátott hullámok egymillió kilométer hosszú vonalzót nyújtanak egy atom méretével kevesebbel.
A LISA Pathfinder speciális lézerrel és interfermeterrel fog mérni a távolságot két szabadon lebegő arany-platina kocka között, amelyeket két különálló vákuumkamrába szabadítanak fel, amelyek egymástól 38 cm-re vannak egymástól. Ezen kamrák között vannak az interferométer detektorok. A kockák a leesésnek felelnek meg, és ezért mentesek minden rájuk ható külső és belső erőtől, kivéve a gravitációt. Az érzékelők nagy pontossággal figyelik a kockák relatív helyzetét. Ezek a tesztek megteremtik az alapot a jövőbeli gravitációs hullám-megfigyelő intézetekhez.
A LISA Pathfinder működésének részletes leírását és megjelenítését lásd az alábbi videóban:
A gravitációs hullámok észlelése szempontjából rendkívül fontos az űrhajó stabilitásának elősegítése, ezért ebben a küldetésben is tesztelésre kerül a NASA Disturbance Reduction System (DRS) - egy rázkódástechnika, amely lehetővé teszi az űrhajó helyzetének folyamatos beállítását úgy, hogy a rendszer a tesztkockák. Lézerek segítségével a szabadon lebegő tesztmasszák helyzetét az interferométerrel kell mérni az emberi haj szélességének 100 000 pontosságával.
A LISA Pathfinder ismét nem fogja közvetlenül észlelni a gravitációs hullámokat, de bebizonyítja a megfigyeléshez szükséges technológiákat. Az űrhajó most hathetes üzembe helyezési időszakon megy keresztül, amikor a Lagrange Point L1 felé halad, körülbelül 930 000 mérföld (1,5 millió kilométer) távolságra a Földtől a Nap irányába. Ezután nyolc hónapos technológiai demonstrációra kerül sor.
Ha minden jól megy, akkor a jövőbeni teljes méretű űrhajó-megfigyelőközpont ugyanolyan típusú érzékelőket használhatna, de három különálló űrhajóban fognak elhelyezkedni, amelyek egymástól körülbelül 600 000 mérföld (egymillió kilométer) távolságra vannak. A tudósok ezután meg tudták mérni, hogy a gravitációs hullámok hogyan változtatják meg a tesztmasszák közötti távolságot, ami különbség lenne a pikométerek skáláján (egy pikométer egy méter trillióodja).
További információ: ESA LISA Pathfinder adatlap, JPL,
