Det europæiske rumfartsagentur lancerede med succes LISA Pathfinder, et rumfartøj designet til at demonstrere teknologi til at observere tyngdekraftsbølger i rummet. Lanceringen fandt sted ved Europas rumhavn i Kourou, Fransk Guyana på en Vega-raket, kl. 04:04 GMT den 3. december, (kl. 22.44 EST, 2. december), 2015.
Tyngdekraftsbølger er krusninger i rumtiden, som blev forudsagt af Albert Einstein i hans generelle relativitetsteori. Indtil videre, fordi de er ekstremt små og utroligt svage, har gravitationsbølger vist sig at være undvigende. Teknologien, der er nødvendig for at detektere dem, er meget følsom og har derfor været vanskelig at forestille sig, planlægge og opbygge.
LISA Pathfinder-missionen tester kun teknologien for at se, om det vil være muligt at opdage bølgerne forårsaget af en tyngdekraft som f.eks. Kollisionen mellem to sorte huller, en supernova eller en stjerne med en vaggende spin.
En sådan begivenhed skulle forårsage en forvrængning i rummet, og det forudsiges, at disse små ændringer skal kunne påvises. Den nøjagtighed, der er nødvendig for at detektere tyngdekraftsbølger, er dog ekstraordinær. Et eksempel på, hvordan små tyngdepunktbølger er: krusningerne, der udsendes af et par kredsende sorte huller, ville strække en million kilometer lang lineal med mindre end størrelsen på et atom.
LISA Pathfinder bruger en specialiseret laser og interfermeter til at måle afstanden mellem to fritflydende guld-platinkuber, der frigøres i to separate vakuumkamre, der er 38 cm fra hinanden. Mellem disse kamre er interferometerdetektorerne. Kuberne vil svare til frit fald og er derfor fri for alle eksterne og indre kræfter, der virker på dem, undtagen for tyngdekraften. Detektorerne overvåger terningenes relative positioner med høj præcision. Disse test lægger grundlaget for fremtidige gravitationsbølgeobservatorier i rummet.
Se videoen nedenfor for en detaljeret beskrivelse og visualisering af, hvordan LISA Pathfinder fungerer:
At hjælpe rumfartøjet med at forblive stabilt er den største betydning for at registrere gravitationsbølger, så også testes på denne mission er NASAs Disturbance Reduction System (DRS), en thruster-teknologi, der gør det muligt at justere rumfartøjets position kontinuerligt, så systemet forbliver centreret omkring testterninger. Ved hjælp af lasere måles placeringen af de frit flydende testmasser med interferometerinstrumentet til en nøjagtighed på 100.000st af bredden af et menneskehår.
Igen vil LISA Pathfinder ikke direkte registrere gravitationsbølger, men det vil demonstrere teknologier, der er nødvendige for at observere dem. Rumfartøjet vil nu gennemgå en seks-ugers idriftsættelsesperiode, når det går mod Lagrange Point L1, cirka 930.000 miles (1,5 millioner kilometer) fra Jorden i retning af Solen. Derefter finder otte måneders teknologidemonstration sted.
Hvis alt går godt, kunne et fremtidigt observationscenter for rumfartøj anvende den samme type sensorer, men de vil blive opbevaret i tre individuelle rumfartøjer adskilt med ca. 600.000 miles (1 million kilometer). Videnskabsmænd kunne derefter måle, hvordan gravitationsbølger ændrer afstanden mellem testmasserne, hvilket ville være en forskel i skalaen til picometre (et picometer er en billion billion).
Flere oplysninger: ESA LISA Pathfinder Fact Sheet, JPL,
