NASA avansează contribuțiile la misiunea LISA cu un nou telescop de testare
NASA a făcut un pas important în dezvoltarea unui telescop integral din sticlă destinat misiunii LISA (Laser Interferometer Space Antenna), un observator spațial conceput pentru a detecta undele gravitaționale — ondulații ale spațiu-timpului. Compania L3Harris Technologies va proiecta, asambla și integra noul telescop pentru agenția americană.
Numită Engineering Test Unit, această contribuție reprezintă etapa finală înainte de producția hardware-ului de zbor. Misiunea LISA, condusă de Agenția Spațială Europeană (ESA), este programată pentru lansare la mijlocul anilor 2030. NASA participă ca partener colaborator, contribuind cu telescoape, alte componente esențiale și suport științific și de inginerie.
Misiunea LISA va plasa trei sateliți pe o orbită care urmărește Pământul, formând un vast tablou triunghiular cu laturi de 2,5 milioane de kilometri. Fiecare satelit va include două telescoape care vor folosi fascicule laser infraroșii pentru a transmite și primi simultan semnale între vehiculele spațiale adiacente. Prin intermediul acestor telescoape, sateliții vor măsura variații minuscule ale distanțelor relative dintre ei — semnătura undelor gravitaționale care trec.
„Aceste schimbări sunt minuscule, mai mici decât lățimea unui atom de heliu, dar prin ele LISA va dezvălui o mare de unde gravitaționale de joasă frecvență pe care nu le putem detecta în prezent prin instalații de pe Pământ”, a declarat Ira Thorpe, om de știință al proiectului NASA pentru această misiune la Centrul de Zbor Spațial Goddard din Greenbelt, Maryland. „Misiunea LISA va putea detecta fuziuni ale găurilor negre monstruoase la miliarde de ani-lumină distanță, va cartografia perechi compacte de pitice albe, stele neutronice și găuri negre de masă stelară din curtea noastră cosmică și, posibil, va oferi noi perspective asupra gravitației în sine”, a adăugat el.
Fiecare telescop va fi realizat în întregime dintr-un compozit ceramic-sticlă de culoare chihlimbarie numit Zerodur, utilizat pe scară largă în aplicații de înaltă precizie datorită rezistenței sale la schimbări de formă pe o gamă largă de temperaturi. În 2024, L3Harris a livrat NASA un telescop prototip care a servit drept unitate de dezvoltare inginerească pentru acest pas următor.
„Am supus prototipul unor teste riguroase și vom integra tot ce am învățat în acest nou telescop”, a declarat Ritva Keski-Kuha, responsabilă pentru programul Telescopului LISA la NASA Goddard. „Aceasta va fi ultima noastră unitate înainte de zbor și prima livrare de telescop optic către ESA”, a precizat ea.
La începutul acestui an, în iunie, echipa a livrat un model structural al telescopului, realizat din metal în loc de sticlă. Undele gravitaționale au fost prezise de teoria relativității generale a lui Albert Einstein din 1916 și au fost detectate pentru prima dată de observatoare terestre în 2015. Aceste unde se formează ori de câte ori obiecte masive accelerează, cum ar fi două stele care orbitează una în jurul celeilalte. Ele se propagă prin spațiu-timp cu viteza luminii și nu sunt afectate de obiectele pe care le întâlnesc în cale, ceea ce le face un instrument valoros pentru studierea cosmosului.
Fiecare dintre cele trei nave spațiale LISA conține un cub liber de aur-platină numit masă de probă. Nava spațială va zbura în jurul cubului și îi va gestiona mediul astfel încât acesta să cadă prin spațiu doar sub influența gravitației. În 2016, misiunea LISA Pathfinder a ESA a demonstrat că este posibil să se reducă forțele negravitaționale asupra maselor de probă la nivelul necesar pentru detectarea undelor gravitaționale.
Contribuțiile suplimentare ale NASA includ sistemul laser, dispozitive pentru gestionarea acumulării de sarcină electrică pe masele de probă, analiza datelor pentru identificarea și caracterizarea surselor individuale de unde gravitaționale, precum și expertiză științifică și de inginerie suplimentară.
