Un componente clave de un futuro observatorio de ondas gravitacionales pasó una serie de pruebas con gran éxito, mientras se acercaba a experimentar una verdadera caída libre que cualquier otro objeto hecho por el hombre. En el corazón del experimento hay un cubo de dos kilogramos.de una aleación de oro y platino de alta pureza que actualmente navega por el espacio casi completamente libre de cualquier fuerza que no sea la gravedad. La misión Pathfinder de la Antena Espacial de Interferómetro Láser LISA es un proyecto de la Agencia Espacial Europea ESA que demuestra en principio que unLa formación de tales cubos volados en el espacio podrá funcionar como un observatorio de ondas gravitacionales basado en el espacio, que podrá detectar señales de colisiones de agujeros negros supermasivos y otros eventos violentos que serían imposibles de ver en la Tierra.experimento será publicado en la revista Cartas de revisión física el 7 de junio de 2016.
La masa de prueba de caída libre, como se conoce el cubo de oro y platino, se encuentra dentro de la nave espacial LISA Pathfinder con forma de concha, y ha estado orbitando una ubicación en el espacio llamada Punto 1 de Lagrangian L1 desde febrero de 2016. En L1, la atracción gravitacional de la Tierra y el Sol es tal que los objetos cercanos al punto ejecutan órbitas alrededor de L1 de la misma manera que un satélite orbita la Tierra.
La misión LISA Pathfinder es una prueba crucial de los sistemas que se incorporarán en tres naves espaciales que comprenderán el observatorio de ondas gravitacionales de la Antena Espacial de Interferómetro Láser LISA programado para comenzar en 2034. El observatorio LISA seguirá una órbita alrededor del Sol.cincuenta millones de kilómetros detrás de la Tierra. Cada nave espacial LISA contendrá dos masas de prueba como la que se encuentra actualmente en la nave espacial LISA Pathfinder. El extraordinario éxito de la misión LISA Pathfinder es un paso crucial en el camino hacia el lanzamiento del observatorio LISA.
Para detectar ondas gravitacionales, las masas de prueba de LISA deben protegerse de cualquier cosa que pueda empujarlas en vuelo. Incluso la luz solar produce fuerzas que perturbarían el movimiento de las masas lo suficiente como para saturar las señales de ondas gravitacionales. Para probar tales sistemas de protección, elLa nave espacial LISA Pathfinder está equipada con una serie de propulsores que funcionan para mantenerla correctamente colocada alrededor de la masa de prueba que cae libremente. Los electrodos adyacentes a cada lado del cubo de masa de prueba detectan las ubicaciones relativas de la masa de prueba y la nave espacial.necesario para garantizar que la nave espacial se mueva de una manera que permita que la masa de prueba siga su trayectoria orbital lo más tranquila posible.
En la misión del observatorio LISA planificada para 2034, los láseres se utilizarán para medir la distancia entre las masas de prueba alojadas en naves espaciales que vuelan en una configuración triangular de aproximadamente un millón de kilómetros de lado. Pequeños cambios en el espaciado de las masas de prueba indicarán lapaso de ondas gravitacionales. La nave espacial LISA Pathfinder contiene una segunda masa de prueba que, junto con la masa de prueba en caída libre, es parte de un equivalente minúsculo de una pata de la formación triangular de LISA. Las masas están separadas por solo un tercio deun medidor, que es millones de veces demasiado corto para la detección de ondas gravitacionales, pero es vital para probar los sistemas que eventualmente conformarán el observatorio LISA. El experimento mostró que el movimiento relativo de las dos masas de prueba involucra aceleraciones de menos de una décima partede un femto-g una décima parte de una millonésima parte de la billonésima parte de la gravedad de la Tierra sobre los rangos de frecuencia que el observatorio LISA controlará, lo cual está dentro de los límites del observatorioumbral de ign.
Incluso con el intrincado sistema para proteger la masa de prueba de las fuerzas espurias, la nave espacial LISA Pathfinder no lo protege perfectamente. Sin embargo, el cubo está efectivamente protegido decenas de miles de veces mejor de lo que se ha logrado en cualquier experimento anterior en forma gratuitaotoño.
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Materiales proporcionado por Sociedad Estadounidense de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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