Lāzera interferometrs telpa Antenas (LISA) misija ir saņēmusi Eiropas priekšu telpa aģentūra (ESA). Tas paver ceļu instrumentu un kosmosa kuģu izstrādei, sākot no 2025. gada janvāra. Misiju vada ESA, un tā ir ESA, tās dalībvalsts, sadarbības rezultāts. telpa aģentūras, NASA, un starptautisks zinātnieku konsorcijs.
Plānots, ka tiks palaists 2035. gadā, LISA būs pirmā telpabalstītu gravitācijas vilnis observatorija, kas veltīta milihercu viļņojuma noteikšanai un izpētei, ko izraisa izkropļojumi audumā telpa-laiks (gravitācijas viļņi) pāri visums.
Atšķirībā no zemes bāzes gravitācijas vilnis detektori (LIGO, VIRGO, KAGRA un LIGO India), kas nosaka gravitācijas viļņi frekvenču diapazonā no 10 Hz līdz 1000 Hz, LISA tiks izstrādāta, lai noteiktu gravitācijas viļņi daudz garāku viļņu garumu zemo frekvenču diapazonā no 0.1 mHz līdz 1 Hz.
Īpaši zemas frekvences (10-9-10-8 Hz) gravitācijas viļņi (GW) ar viļņu garumiem no nedēļām līdz gadiem no supermasīvās binārās melnie caurumi var noteikt, izmantojot uz zemes Pulsāra laika bloki (PTA). Tomēr zema frekvence gravitācijas viļņi (GW) ar frekvenci no 0.1 mHz līdz 1 Hz nevar noteikt ne LIGO, ne Pulsar Timing Arrays (PTA) — šo GW viļņa garums ir pārāk garš, lai LIGO varētu noteikt, un pārāk īss, lai PTA tos varētu noteikt. Līdz ar to nepieciešamība pēc telpaGW detektors.
LISA būs trīs kosmosa kuģu konstelācija precīzā vienādmalu trīsstūrī kosmosā. Katra trijstūra mala būs 2.5 miljonu km gara. Šis veidojums (no trim kosmosa kuģiem) būs orbīta Saule zemei velkošā heliocentrikā orbīta no 50 līdz 65 miljoniem km no Zemes, vienlaikus saglabājot vidējo attālumu starp kosmosa kuģiem 2.5 miljonu km apmērā. Šī kosmosa konfigurācija padara LISA par ārkārtīgi lielu detektoru zemas frekvences pētīšanai gravitācijas viļņi ka uz zemes izvietoti detektori nevar.
Lai noteiktu GW, LISA izmantos testa masu pārus (cietus zelta-platīna kubus), kas brīvi peld īpašās kamerās katra kosmosa kuģa centrā. Gravitācijas viļņi radīs ārkārtīgi nelielas izmaiņas attālumos starp testa masām kosmosa kuģos, kas tiks mērīti, izmantojot lāzera interferometriju. Kā liecina LISA Pathfinder misija, šī tehnoloģija spēj izmērīt attāluma izmaiņas līdz dažām milimetra miljarddaļām.
LISA noteiks GW, ko izraisa supermasīvu apvienošanās melnie caurumi galaktiku centrā tādējādi izgaismos galaktiku evolūciju. Misijai vajadzētu atklāt arī paredzēto gravitāciju "zvana" veidojās pirmajos brīžos visums pirmajās sekundēs pēc lielā sprādziena.
***
Norādes:
- ESA. Ziņas — Telpas laika viļņošanās tveršana: LISA sāk darboties. Ievietots 25. gada 2024. janvārī. Pieejams plkst https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead
- NASA. LISA. Pieejams plkst https://lisa.nasa.gov/
- Pau Amaro-Seoane et al. 2017. Lāzera interferometrs telpa Antena. Preprint arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786
- Baker et al. 2019. Lāzera interferometrs telpa Antena: Milliherca gravitācijas viļņu debesu atklāšana. Preprint arXiv. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482
***
***
***
