Tot el que necessiteu saber sobre la missió ESA LISA Pathfinder

En menys d’un mes, l’Agència Espacial Europea llançarà la sonda espacial LISA Pathfinder per establir les bases d’un pla audaç d’investigació d’ones gravitatòries a l’espai exterior d’aquí a uns 20 anys. La missió va ser aprovada el novembre del 2000 i es van trigar 15 anys a arribar a un launchpad. Aquí teniu tot el que necessiteu saber d’aquesta empresa increïblement atrevida.

LISA és l’abreviatura d’una antena de l’interferòmetre làser. Tota la missió és en realitat part d’un concepte més gran: “LISA evolucionada” o eLISA: per construir i operar un observatori a l’espai que pot estudiar directament les ones gravitacionals. El propòsit del pathfinder és provar tecnologies que s’utilitzaran per eLISA de moment això llançament de la missió el 2034. L'esforç finalment costarà a l'ESA més de $ 420 milions de dòlars.

La missió LISA Pathfinder posarà dues masses de prova en una caiguda lliure gravitacional gairebé perfecta i mesurarà el seu moviment per demostrar que els cossos de caiguda lliure segueixen geodèsiques: línies rectes en espai corbat - a l'espai-temps. Fer això requereix alguns dels instruments més precisos construïts, incloent sensors inercials d'última generació, un sistema de metrologia làser, un control sense arrossegar i un sistema de micro-propulsió per a un moviment extremadament precís.

En cas que no soni prou sorprenent, hi ha més.

Fins ara, els científics han estudiat principalment l’univers observant ones electromagnètiques, com la llum visible, la llum infraroja i ultraviolada, les ones de ràdio i els rajos X i els raigs gamma. El punt de tot el programa LISA és permetre'ns observar l'univers detectant ones gravitacionals: ondulacions en l'espai-temps descrites per la teoria de la relativitat general d'Albert Einstein. Existeixen a tot l’univers, però mai no s’han detectat directament pels investigadors. L’estudi acurat d’aquestes ones, només realment possible en un buit de gravetat zero, podria aclarir finalment molts dels fenòmens de l’espai-temps sobre els quals encara sabem molt poc, com els forats negres.

A més de les implicacions científiques, hi ha grans raons tecnològiques per les quals el món estarà atent al LISA Pathfinder. Els sensors inercials de la sonda podran controlar moviments tan petits com els 46 mm. Quan l'artesania comença a allunyar-se de la seva posició nul·la, el sistema de control activa els propulsors de micro-newton: la primera vegada que aquest sistema de propulsió serà utilitzat per la ESA per centrar la nau.

A més, el pathfinder serà capaç de detectar moviments de la massa de prova tan petit com una milionèsima de mil·límetre i els moviments relatius de les dues masses de prova fins a la mil·lèsima de la milionèsima de mil·límetre.

Quan el LISA Pathfinder finalment es posa en marxa el 2 de desembre, es desplaçarà a una òrbita de halo de 310.600 i 497.000 milles d'amplada, a 932.000 quilòmetres de la Terra. La fase operativa de la missió hauria de ser d’uns sis mesos, però es podria allargar durant un any més per realitzar més mesures relacionades amb la relativitat general.

Tot i que és possible que aquesta missió no estigui generant buzz, l’estudi de la NASA sobre Mart està aconseguint ara, les seves implicacions poden ser molt més profundes en la investigació espacial i física. Si les proves de LISA Pathfinder tenen èxit, vol dir que anirem a fer un pas més a propòsit de veure els humans construir un observatori que funciona al’espai. Significa que serem capaços d’observar finalment allò que només podria teoritzar el físic més gran del món. Fa només dues dècades, això era impensable. Per al 2034, podria (amb sort) ser una realitat.