Projekt LISA polega na wystrzeleniu w kosmos sondy Lisa Pathfinder za pomocą rakiety Vega. Sonda ta ma na celu ciekawą misję. Jej zadaniem jest zbadanie fal grawitacyjnych, których istnienie założył w swojej teorii sam Albert Einstein. Start sondy odbył się w Gujanie Francuskiej, a misja została zorganizowana przez Europejską Agencję Kosmiczną. Projekt kosztował około 400 mln euro, chociaż Lisa jest dopiero prototypem. Głównym zadaniem sondy ma być przetestowanie nowej aparatury. Jeśli będzie ona dobrze funkcjonowała, wówczas w kosmos zostaną wysłane kolejne sondy podobne do Lisy. W czasie misji sonda poleci około 1,5 mln km w stronę słońca. Urządzenie zostało wyposażone w bardzo precyzyjny miernik laserowy.
Czym jest Lisa? (Laser Interferometer Space Antenna)
Lisa jest to detektor satelitarny, gigantycznych rozmiarów interferometr składający się z trzech sztucznych satelitów, które tworzą układ trójkąta równobocznego. Głównym jego zadaniem jest wykrywanie fal grawitacyjnych. Takiego rodzaju detektory, przypominają bardziej mikrofony niż teleskopy. Dzięki nim można w pewien sposób podsłuchać wszechświat. Przy ich użyciu możliwe jest wykrycie fal pochodzących z takich źródeł jak na przykład kolapsy masywnych gwiazd albo zlewanie się czarnych dziur. Projekt Lisa pomoże nam zrozumieć niektóre zjawiska, jakie zachodzą we Wszechświecie.
Cel misji: podsłuchanie kosmosu
Fale grawitacyjne nazywane są zmarszczkami powstałymi w czasoprzestrzeni i przemieszczają się one w próżni z prędkością światła. Fale te zostały niedawno zaobserwowane przez amerykański detektor LIGO. Sam projekt Lisa zaczął być tworzony już w latach 80 i 90 XX wieku, jednakże dopiero niedawno udało się go ukończyć. Projekt Lisa cały czas trwa i wchodzi już w fazę szczegółowego projektowania, a detektory mają rozpocząć swoje działanie już zacząć w 2034 roku. Udana misja sondy Lisa Pathfinder przyspieszy z pewnością jeszcze bardziej cały projekt. W trakcie jej misji doszło do uwolnienia pary identycznych kostek o boku 46 mm, stworzonych ze stopu złota i platyny, a sonda miała za zadanie analizować ich lot. Materiał do wykonania kostek został wybrany ze względu na brak czułości na pole magnetyczne oraz swoją gęstość.
Wyniki misji sondy Lisa
Wyniki misji sondy Lisa zachwyciły naukowców. Oddziaływania niegrawitacyjne oddziałujące na kostki zostały zminimalizowane do poziomów przekraczających oryginalne wymagania projektu. Osiągają poziom kontroli konieczny w przypadku obserwatorium, które ma powstać. Pomiary dokonane przez sondę Lisa są odbierane bardzo optymistycznie, pierwsze wyniki zostały jeszcze poprawione. Lisa Pathfinder okazała się niezwykle pomocna; dzięki niej możliwe będzie powstanie pełnowymiarowego obserwatorium fal grawitacyjnych. Została osiągnięta docelowa precyzja, a plany naukowe zostały osiągnięte. Masy testowe zostały umiejscowione w sondzie eksperymentalnej o nazwie Lisa Technology Package, stworzonej przez konsorcjum europejskiej agenci kosmicznych oraz ESA. LTP używa niezwykle precyzyjnego interferometru laserowego do określenia położenia mas testowych, po czym zbiera dane i przesyła je do systemu kontroli położenia sondy. System ten natomiast wysyła właściwe polecenia do mikrosilników sondy, które odpowiedzialne są za jej położenie. Sonda jest więc w stanie, przemieszczać się w formacji ze swoimi masami testowymi izolując je od wszelkich sił zewnętrznych. Uzyskane wyniki pokazały, iż sonda Lisa Pathfinder zredukowała oddziaływanie sił grawitacyjnych do poziomu ok. 10 000 razy niższego, aniżeli we wcześniejszych misjach naukowych.
Na częstotliwościach 1-60 MHz na kontrolę mas testowych wpływa bardzo mała liczba cząsteczek gazu odbijających się od kostek. Efekt ten zminimalizowano, gdyż cząsteczki uciekły w przestrzeń kosmiczną. Szum ten będzie jeszcze minimalizował się w późniejszym czasie. Poniżej 1 MHz naukowcy odkryli małą siłę odśrodkową, oddziałującą na masy testowe. To efekt kształtu orbity sondy oraz szumu, który pochodzi z urządzeń śledzących gwiazdy w celu uzyskania właściwej orientacji sondy Lisa. Komponent ten będzie jeszcze zminimalizowany w pełnowymiarowym obserwatorium, wówczas wszystkie sondy będą miały na wyposażeniu własne masy testowe oraz będą one połączone laserowo z innymi sondami znajdującymi się miliony kilometrów w ich obrębie. Promienie kosmiczne przenikające poprzez sondę mogą wpływać na wynik, gdyż przekazują masą testowym ładunek elektryczny. W ramach misji Lisa Pathfinder został przetestowany system, który jeszcze nie by używany w przestrzeni kosmicznej; kostki były oświetlane światłem ultrafioletowym, po to, by usunąć ładunek, unikając kontaktu z nimi. Wyniki misji sondy Lisa okazały się zaskakująco dobre, wykazując, iż sonda z powodzeniem zademonstrowała zaawansowane technologie konieczne w przyszłym kosmicznym obserwatorium fal grawitacyjnych. ESA ma w planach budowę takiego obserwatorium w kolejnych latach. Wyniki przeprowadzonych badań zostały opublikowane w periodyku Physical Review Letters.
Źródła:
https://ciekawe.org/2017/06/24/plato-i-lisa/
https://www.pulskosmosu.pl/2016/06/08/lisa-pathfinder-bedzie-wykrywac-fale-grawitacyjne-przestrzeni-kosmicznej/
https://www.tvp.info/22906609/lisa-poleciala-w-kosmos-bedzie-badala-teorie-einsteina
