Гравитационные волны — это рябь в ткани пространства-времени, предсказанная сто лет назад Общей теорией относительности Альберта Эйнштейна, опубликованной 2 декабря 1915 года.Теория Эйнштейна предсказывает, что эти колебания должны быть универсальными, вызванными ускорением массивных объектов. Однако до настоящего времени они не были обнаружены напрямую, потому что они такие крошечные. Например, рябь, испускаемая парой вращающихся черных дыр, растянет линейку длиной в миллион километров меньше, чем на размер атома.
LISA Pathfinder проверит необычную технологию, необходимую для наблюдения гравитационных волн из космоса. В его основе лежит пара идентичных 46-миллиметровых золотоплатиновых кубов, разделенных расстоянием 38 см, которые будут изолированы от всех внешних и внутренних сил, действующих на них, кроме одной: гравитации.Миссия поместит эти кубики в самое чистое свободное падение, когда-либо созданное в космосе, и будет отслеживать их относительное положение с удивительной точностью, заложив основу для обсерваторий гравитационных волн в космосе.
Такие будущие миссии станут ключевыми партнерами наземных объектов, которые уже ищут этих неуловимых космических посланников. Космические и наземные эксперименты чувствительны к различным источникам гравитационных волн, и оба открывают новые возможности для изучения некоторых из самых мощных явлений во Вселенной.
Пусковая установка Vega стартовала в 04:04 GMT (05:04 CET).
Примерно семь минут спустя, после разделения первых трех ступеней, первое зажигание верхней ступени Веги вывело LISA Pathfinder на низкую орбиту, за которым последовало еще одно возгорание примерно через час и сорок минут полета.Корабль отделился от разгонного блока в 05:49 GMT (06:49 CET). Затем контролеры в операционном центре ESA в Дармштадте, Германия, установили контроль.В течение следующих двух недель космический корабль сам поднимет наивысшую точку орбиты из шести критических ожогов.
Окончательное сгорание приведет к перемещению космического корабля к месту его эксплуатации, по орбите вокруг стабильной виртуальной точки в космосе, называемой L1, примерно в 1,5 миллионах километров от Земли к Солнцу.Ожидается, что LISA Pathfinder выйдет на рабочую орбиту примерно через 10 недель после запуска, в середине февраля. После окончательной проверки он начнет свою шестимесячную научную миссию в начале марта.
На пути к конечной орбите два куба будут освобождены от запорных механизмов, удерживающих их во время запуска и полета.
Оказавшись на орбите вокруг L1, последние механизмы будут разблокированы, и кубики больше не будут находиться в механическом контакте с космическим кораблем.Сложная система лазерных лучей, отражающихся между двумя кубиками, позволит измерить, насколько они близки к истинному свободному падению, с точностью до миллиардной доли миллиметра, чего раньше никогда не было в космосе.«Фундаментальные исследования пытаются понять наш мир», — говорит Иоганн-Дитрих Вернер, генеральный директор ESA.«Теоретические открытия Эйнштейна по-прежнему очень впечатляют.
С помощью LISA Pathfinder мы попытаемся сделать еще один шаг к подтверждению одного из предсказаний Эйнштейна: гравитационных волн».Сам космический корабль будет активным участником эксперимента, запуская крошечные двигатели примерно 10 раз в секунду, чтобы отрегулировать его положение и избежать контакта с кубиками, тем самым защищая их от любых сил, которые могут помешать им двигаться под действием только силы тяжести. .Если эти чрезвычайно высокоточные измерения и операции будут выполнены с помощью LISA Pathfinder, откроется дверь для строительства будущей космической обсерватории, способной обнаруживать мельчайшие возмущения в пространстве-времени, создаваемые гравитационными волнами, которые, как ожидается, составят несколько десятков миллиардная миллиметра на расстояниях в миллионы километров.
«Гравитационные волны — это следующий рубеж для астрономов. Мы изучали Вселенную в видимом свете на протяжении тысячелетий и во всем электромагнитном спектре только в прошлом веке», — говорит Альваро Хименес Канете, директор по науке и робототехническим исследованиям ЕКА.
«Но, проверяя предсказания, сделанные Эйнштейном сто лет назад с помощью LISA Pathfinder, мы прокладываем путь к принципиально новому окну во Вселенную».LISA Pathfinder будет работать как физическая лаборатория в космосе. В течение интенсивного периода в шесть месяцев ученые миссии будут анализировать данные, полученные на Земле в результате ежедневных операций, чтобы спланировать эксперименты, которые будут проводиться на спутнике в течение следующих дней.
«После многих лет разработки и испытаний на земле мы с нетерпением ждем окончательного испытания, которое может быть проведено только в космосе», — говорит Пол Макнамара, ученый проекта LISA Pathfinder ЕКА.«Через несколько недель мы будем исследовать саму природу гравитации в космосе, чтобы в будущем построить полномасштабную космическую обсерваторию для изучения гравитационной Вселенной».Промышленная бригада под руководством генерального подрядчика Airbus Defense Спейс Лтд, построила космический корабль. Airbus Defense Space GmbH предоставила интегрированную полезную нагрузку LISA Technology Package, а консорциум европейских компаний и исследовательских институтов предоставил свои подсистемы.
NASA предоставила дополнительное оборудование и программное обеспечение, которое способствует миссии, проверяя альтернативный технологический подход к предотвращению контакта космического корабля с испытательными массами.«Интеграция LISA Pathfinder поставила множество задач, и мы очень рады видеть нашу новаторскую машину, наконец, в космосе, готовую отправиться в путь к L1, где она проложит путь для нового класса космических проектов будущего», — заключает Сезар Гарсия.
Марирродрига, менеджер проекта LISA Pathfinder ЕКА.О лаунчереЗапуск LISA Pathfinder был последним из пяти полетов, предназначенных для демонстрации возможностей и гибкости системы запуска Vega в рамках программы Verta — Vega Research and Technology Compliment — программы ESA.
В период существования Verta Vega подтвердила свою универсальность, доставляя полезные нагрузки на разные орбиты, демонстрируя полный спектр возможных миссий.ЕКА отвечало за все миссии Verta, которые доработали и улучшили конфигурацию системы запуска и операции.
Запуск Vega в 2015 году (IXV, Sentinel-2A и LISA Pathfinder) продемонстрировал способность системы выполнять три миссии в год, вселяя уверенность в клиентов и помогая Arianespace сохранять лидирующие позиции в этом сегменте рынка.Программа запуска Vega теперь полностью квалифицирована и готова к коммерческой эксплуатации Arianespace.
