Evropská kosmická agentura úspěšně spustila LISA Pathfinder, kosmickou loď navrženou pro demonstraci technologie pro pozorování gravitačních vln ve vesmíru. Zahájení proběhlo v evropském kosmickém přístavu v Kourou ve Francouzské Guyaně na raketě Vega, 3. prosince 2015 v 10:04 odp. (10:04 EST 2. prosince) ve 4:04 GMT.
Gravitační vlny jsou vlnky ve struktuře časoprostoru, které předpověděl Albert Einstein ve své obecné teorii relativity. Zatím, protože jsou extrémně malé a neuvěřitelně slabé, se gravitační vlny ukázaly nepolapitelné. Technologie potřebná k jejich odhalení je vysoce citlivá, a proto bylo obtížné ji koncipovat, plánovat a stavět.
Mise LISA Pathfinder pouze testuje technologii, aby zjistila, zda bude možné detekovat vlny způsobené gravitační událostí, jako je střet dvou černých děr, supernova nebo hvězda s kolísavým otáčením.
Taková událost by měla způsobit minutové zkreslení struktury prostoru a předpokládá se, že tyto drobné změny by měly být detekovatelné. Přesnost potřebná k detekci gravitačních vln je však mimořádná. Příklad toho, jak malé gravitační vlny jsou: vlnky vyzařované dvojicí obíhajících černých děr by protáhly pravítko o délce kilometrů menší než velikost atomu.
LISA Pathfinder použije specializovaný laser a interferometr k měření vzdálenosti mezi dvěma volně plovoucími kostkami zlata a platiny, které se uvolní do dvou samostatných vakuových komor vzdálených 38 cm. Mezi těmito komorami jsou detektory interferometru. Kostky budou ekvivalentem volného pádu, a proto budou prosté všech vnějších a vnitřních sil, které na ně působí, s výjimkou gravitace. Detektory budou sledovat relativní polohu kostek s vysokou přesností. Tyto testy položí základy pro budoucí pozorování gravitačních vln ve vesmíru.
Podrobný popis a vizualizace toho, jak bude LISA Pathfinder fungovat, viz níže uvedené video:
Pomáhat kosmické lodi zůstat stabilní je pro detekci gravitačních vln nesmírně důležité, a proto se na této misi také testuje systém Disturbance Reduction System (DRS) NASA, což je technologie, která umožňuje nepřetržité přizpůsobení polohy kosmické lodi tak, aby systém zůstal soustředěn kolem testovací kostky. Pomocí laserů bude měřit polohu volně se pohybujících zkušebních hmot pomocí interferometru s přesností 100 000. šířky lidského vlasu.
LISA Pathfinder opět nebude detekovat přímo gravitační vlny, ale prokáže technologie nezbytné k jejich pozorování. Kosmická loď nyní podstoupí šestitýdenní období uvedení do provozu, když míří k Lagrange Point L1, asi 930 000 mil (1,5 milionu kilometrů) od Země ve směru na Slunce. Poté proběhne osm měsíců technologické demonstrace.
Pokud všechno půjde dobře, budoucí observatoř vesmírné lodi by mohla použít stejný druh senzorů, ale byly by umístěny ve třech jednotlivých kosmických lodích oddělených asi 600 000 mil (1 milion kilometrů). Vědci by pak mohli měřit, jak gravitační vlny mění vzdálenost mezi zkušebními hmotami, což by byl rozdíl na stupnici picometrů (jeden pikometr je jedna biliontina metru).
Další informace: Informační přehled ESA LISA Pathfinder, JPL,
