ESA’nın Lazer Girişimölçer Uzay Anteni (LISA) misyonu, uzay-zaman dokusundaki dalgalanmaları tespit etmeye adanmış ilk uzay tabanlı gözlemevi olacak. Yerçekimi dalgaları dediğimiz bu dalgalar, kara deliklerin çarpışması gibi Evrendeki en güçlü olaylardan bazıları sırasında yayılır. Kredi bilgileri: ESA
ESA’nın LISA misyonunu onaylaması uzay biliminde önemli bir ilerlemeye işaret ediyor. yerçekimi dalgaları üçlü uzay aracıyla. 2035’te piyasaya sürülecek olan bu araç, kozmik olaylara ve evrenin genişlemesine dair yeni bilgiler sunacak.
ESA’nın Bilim Programı Komitesi, uzaydan gelen yerçekimsel dalgaları tespit etmek ve incelemek için yapılan ilk bilimsel çalışma olan Lazer İnterferometre Uzay Anteni (LISA) görevini onayladı.
Resmi olarak ‘benimseme’ olarak adlandırılan bu önemli adım, görev konseptinin ve teknolojinin yeterince gelişmiş olduğunu kabul ediyor ve aletlerin ve uzay aracının inşasına izin veriyor. Bu çalışma, Avrupalı bir endüstriyel yüklenici seçildiğinde Ocak 2025’te başlayacak.
LISA sadece bir uzay aracı değil, üç kişilik bir takımyıldızdır. Uzayda son derece hassas bir eşkenar üçgen oluşturarak, Dünya’yı Güneş etrafındaki yörüngesinde takip edecekler. Üçgenin her bir tarafı 2,5 milyon km uzunluğunda (Dünya-Ay mesafesinin altı katından fazla) olacak ve uzay aracı bu mesafe boyunca lazer ışınları alışverişinde bulunacak. Üç uzay aracının Ariane 6 roketiyle 2035 yılında fırlatılması planlanıyor.
ESA liderliğindeki LISA, ESA ve Üye Devlet uzay ajansları arasındaki işbirliğiyle mümkün oluyor. NASAve uluslararası bir bilim adamları konsorsiyumu (LISA konsorsiyumu).
ESA’nın misyonu LISA, uzay-zaman dokusundaki dalgaları yakalayacak ve inceleyecek. Yerçekimi dalgaları dediğimiz bu dalgalar, Evrendeki en güçlü olayların bazıları sırasında yayılır. Yerçekimi dalgaları yaratan bir sistemin örneği, birbirinin etrafında dönen ve çarpışmaya doğru ilerleyen bir çift kara deliktir. Devasa kütlelerinin hızlanması uzay-zamanın dokusunu sarsıyor ve dalgalanmalar yaratıyor. Kredi bilgileri: ESA / ATG Medialab
Kozmik Filme ‘Ses’ Getirmek
Bir asırdan biraz daha uzun bir süre önce Einstein, büyük nesnelerin hızlandığında uzay-zaman dokusunu sarsarak yerçekimsel dalgalar olarak bilinen küçük dalgalanmalar ürettiğine dair devrim niteliğinde bir tahminde bulundu. Modern teknolojik gelişmeler sayesinde artık yakalanması en zor sinyalleri bile tespit edebiliyoruz.
“LISA daha önce denenmemiş bir girişim. Yer tabanlı cihazlar, birkaç kilometrelik mesafelerdeki lazer ışınlarını kullanarak, süpernova patlamaları veya aşırı yoğun yıldızların ve yıldız kütleli kara deliklerin birleşmesi gibi yıldız boyutundaki nesneleri içeren olaylardan gelen yerçekimi dalgalarını tespit edebiliyor. Yerçekimi çalışmalarının sınırlarını genişletmek için uzaya gitmeliyiz” diye açıklıyor LISA proje bilimcisi Nora Lützgendorf.
“LISA’daki lazer sinyallerinin kat ettiği büyük mesafe ve enstrümantasyonunun mükemmel stabilitesi sayesinde, Dünya’da mümkün olandan daha düşük frekanslardaki yerçekimsel dalgaları inceleyeceğiz, farklı ölçekteki olayları şafağa kadar ortaya çıkaracağız. zamanın.”
Yerçekimi dalgaları, kara delikler gibi çok büyük nesnelerin bir araya gelip birleşmesiyle ivmelenerek uzay-zamanda oluşan dalgalanmalardır. Uzaydaki farklı nesneler, milisaniyelerden milyarlarca yıla kadar değişen farklı zaman ölçeklerinde yerçekimi dalgaları üretir. Bu dalgalardan bazıları yalnızca uzaydan gözlemlenebilir. Kredi bilgileri: ESA
LISA, galaksilerin merkezlerindeki büyük kara deliklerin çarpışması sonucu oluşan uzay-zamandaki dalgalanmaları tüm Evrende tespit edecek. Bu, bilim adamlarının bu devasa nesnelerin kökeninin izini sürmesine, nasıl Güneş’ten milyonlarca kat daha büyük kütleye ulaştıklarını haritalandırmalarına ve galaksilerin evriminde oynadıkları rolü belirlemelerine olanak tanıyacak.
Misyon, Evrenimizin ilk anlarından tahmin edilen yerçekimsel ‘zilyi’ yakalamaya ve patlamadan sonraki ilk saniyelere doğrudan bir bakış sunmaya hazırlanıyor. Büyük patlama. Ek olarak, yerçekimsel dalgalar, onları yayan nesnelerin uzaklığı hakkında bilgi taşıdığından, LISA, araştırmacıların, Evrenin genişlemesindeki değişimi, tarafından kullanılan tekniklerden farklı bir ölçüm yöntemiyle ölçmelerine yardımcı olacaktır. Öklid ve diğer anketler, sonuçlarının doğrulanması.
LISA, eve daha yakın olan kendi galaksimizde, birleşen birçok kompakt nesne çiftini tespit edecek. beyaz cüceler veya nötron yıldızları ve bu sistemlerin evriminin son aşamalarına dair bize eşsiz bir fikir veriyor. LISA, konumlarını ve mesafelerini saptayarak yapının yapısını daha iyi kavramamızı sağlayacaktır. SamanyoluESA’nın bulgularına dayanarak Gaia misyon.
“Yüzyıllardır ışığı yakalayarak evrenimizi inceliyoruz. Bunu yerçekimi dalgalarının tespiti ile birleştirmek, Evren hakkındaki algımıza tamamen yeni bir boyut getiriyor,” diyor LISA proje bilimcisi Oliver Jennrich.
“Şu ana kadar astrofizik görevlerimizde kozmosu sessiz bir film gibi izlediğimizi hayal edersek, uzay-zamanın dalgalarını LISA ile yakalamak gerçek bir oyun değiştirici olacak, tıpkı sinema filmlerine ses eklendiğinde olduğu gibi.”
2015 yılında LISA Pathfinder, yaklaşmakta olan LISA misyonu için önemli teknolojiyi test etti. Teknoloji gösterisinin merkezinde iki küp katı altın-platin alaşımı vardı. Her küp, kenarları 4,6 cm ve ağırlığı 1,96 kg olan bir test kütlesidir. Bu küplerden biri burada resimde görülüyor. LISA misyonunun üç uzay aracının her biri bu test kütlelerinden ikisine ev sahipliği yapacak. Serbest yüzerler ve bir ‘elektrot mahfazası’ içinde bulunurlar. Farklı uzay araçlarındaki küpler arasındaki mesafeler değiştiğinde yerçekimi dalgaları keşfedilebilir. LISA, bitişik uzay aracı çifti arasında lazer ışınları alışverişi yaparak bu değişiklikleri izleyecektir. Kredi bilgileri: ESA
Altın Küpler ve Lazer Işınları
Yerçekimi dalgalarını tespit etmek için LISA, her uzay aracının kalbindeki özel muhafaza içinde serbestçe yüzen, test kütleleri adı verilen (Rubik küplerinden biraz daha küçük) katı altın-platin küp çiftlerini kullanacak. Yerçekimi dalgaları, farklı uzay aracındaki kütleler arasındaki mesafelerde küçük değişikliklere neden olacak ve görev, bu değişiklikleri lazer interferometri kullanarak izleyecek.
Bu teknik, bir uzay aracından diğerine lazer ışınlarının gönderilmesini ve daha sonra kitlelerin mesafelerindeki milimetrenin birkaç milyarda birine kadar olan değişiklikleri belirlemek için sinyallerinin üst üste getirilmesini gerektirir.
Uzay aracı, uzay-zamanın geometrisi dışında hiçbir şeyin serbest düşen kütlelerin hareketini etkilememesini sağlayacak şekilde tasarlanmalıdır.
Sağlam Miras ve Gelecek Ekip Çalışması
Uzay aracı onun izinden gidiyor LISA Yol BulucuBu, test kütlelerini şaşırtıcı bir hassasiyet düzeyinde serbest düşüşte tutmanın mümkün olduğunu gösterdi. ESA’nın Gaia ve Euclid görevlerinde de uçurulan aynı hassas itiş sistemi, her uzay aracının gereken konumu ve yönelimi en yüksek seviyede korumasını sağlayacaktır. kesinlik.
ESA’nın üçüncü büyük misyonu olarak seçildi Kozmik Vizyon 2015–2025LISA katılacak ESA’nın kozmik gözlemcilerden oluşan bilim filosu Programın merkezinde yer alan iki temel soruyu ele almak: Evrenin temel fiziksel yasaları nelerdir? Evren nasıl oluştu ve neyden yapıldı?
Bu arayışta LISA, ESA’nın şu anda üzerinde çalışılan diğer büyük misyonuyla birlikte çalışacak: YeniAthena. Lansman tarihi 2037 olarak öngörülen NewAthena, şimdiye kadar inşa edilmiş en büyük X-ışını gözlemevi olacak.
ESA, LISA misyonuna liderlik ediyor ve uzay aracı, fırlatma, görev operasyonları ve veri işlemeyi sağlayacak. Temel araçsal unsurlar, İtalya ve İsviçre tarafından sağlanan, dış kuvvetlerden korunan serbest düşen test kütleleridir; Almanya, İngiltere, Fransa, Hollanda, Belçika, Polonya ve Çek Cumhuriyeti tarafından sağlanan, interferometrik sinyali tespit etmek için pikometre doğruluk sistemleri; ve İspanya tarafından sağlanan Bilim Teşhis Alt Sistemi (uzay aracındaki sensörlerden oluşan bir cephanelik). Ultra kararlı lazerler, ışıklarını toplayacak 30 cm’lik teleskoplar ve (test kütlelerini boşaltmak için) UV ışık kaynakları NASA tarafından sağlanacak.