شعار زيفيرنت

وكالة الفضاء الأوروبية تعطي الضوء الأخضر لبناء مهمة موجات الجاذبية LISA – عالم الفيزياء

التاريخ:


انطباع الفنان عن ليزا
التموجات في الفضاء: سيتكون "ليزا" من ثلاثة أقمار صناعية متطابقة موضوعة في مثلث متساوي الأضلاع في الفضاء، حيث يبلغ طول كل جانب من المثلث 2.5 مليون كيلومتر - أي أكثر من ستة أضعاف المسافة بين الأرض والقمر (الصورة من: EADS Astrium).

وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) تمت الموافقة عليها رسميًا بدء البناء لمهمة موجات الجاذبية الفضائية. العمل على الهوائي الفضائي لمقياس التداخل الليزري (ليزا) سيبدأ في يناير 2025 بمجرد اختيار شريك صناعي لبناء المركبة. ومن المتوقع أن يتم إطلاق LISA، الذي تقدر تكلفته بـ 1.5 مليار يورو، في عام 2035 وأن يعمل لمدة أربع سنوات على الأقل.

موجات الجاذبية هي تشوهات في الزمان والمكان تحدث عندما تتسارع الأجسام الضخمة، مثل الثقوب السوداء. تم اكتشافهم لأول مرة في عام 2016 من قبل باحثين يعملون في مرصد موجات الجاذبية المتقدم للتداخل بالليزر (أليجو) تقع في هانفورد، واشنطن وليفينغستون، لويزيانا.

LISA هو مرصد لموجات الجاذبية يضم ثلاثة أقمار صناعية متطابقة. وسيتم وضعهم في مثلث متساوي الأضلاع في الفضاء، حيث يبلغ طول كل جانب من المثلث 2.5 مليون كيلومتر، أي أكثر من ستة أضعاف المسافة بين الأرض والقمر.

سترسل المركبات الثلاث أشعة ليزر لبعضها البعض عبر مكعبات ذهبية تطفو بشكل حر - كل منها أصغر قليلاً من مكعب روبيك - والتي يتم وضعها داخل المركبة. وسيكون النظام قادراً على قياس المسافة بين المكعبات إلى حجم ذرة الهيليوم. مثل هذه التغييرات الطفيفة في المسافات بين أشعة الليزر المقاسة ستشير إلى وجود موجة جاذبية.

في حين أن الأجهزة الأرضية يمكنها التقاط موجات الجاذبية التي يتراوح ترددها من بضعة هرتز إلى كيلو هرتز، يمكن للبعثة الفضائية اكتشاف موجات الجاذبية التي يتراوح ترددها بين 10 هرتز.-4-10-1 هرتز، على سبيل المثال، من اندماج الثقوب السوداء فائقة الكتلة.

"بفضل المسافة الهائلة التي قطعتها إشارات الليزر على LISA، والاستقرار الرائع لأجهزتها، سوف نستكشف موجات الجاذبية ذات الترددات الأقل مما هو ممكن على الأرض، ونكشف عن أحداث ذات نطاق مختلف، وصولاً إلى الفجر". من الوقت "، يلاحظ عالمة الفيزياء الفلكية نورا لوتزجيندورف، وهو العالم الرئيسي في مشروع LISA.

رؤى كونية

في 25 يناير، اعتمدت لجنة البرنامج العلمي التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية رسميًا LISA معتبرة أن مفهوم المهمة والتكنولوجيا "متقدمتان بما فيه الكفاية".

وقد ساعد هذا القرار نتائج ليزا باثفايندر, الذي تم إطلاقه في عام 2015 في مهمة مدتها سنتان لعرض التقنيات الأساسية المطلوبة لـ LISA.

تتكون LISA Pathfinder من كتلتين اختباريتين يبلغ وزن كل منهما 2 كجم مصنوعة من الذهب والبلاتين وتطفوان بحرية داخل المركبة ويفصل بينهما مسافة 38 سم. ويحتوي المسبار أيضًا على مقعد بصري مقاس 20 × 20 سم - يحتوي على 22 مرآة ومقسمات أشعة - لقياس الانحرافات في تحركاتها بدقة تصل إلى جزء من تريليون من المتر.

في أبريل 2016، أعلنت وكالة الفضاء الأوروبية أن LISA Pathfinder أثبت أن مهمة LISA ممكنة. في عام 2017 على سبيل المثال، أظهر العلماء أن يمكن عزل كتل الاختبار على المركبة الفضائية بنجاح من القوى الكهروستاتيكية.

LISA جزء من وكالة الفضاء الأوروبية الرؤية الكونية خطة طويلة المدى لعلوم الفضاء. في عام 2013، حددت وكالة الفضاء الأوروبية "كون موجات الجاذبية" كموضوع لمهمتها الثالثة ذات الفئة الكبيرة.

وفي عام 2017، تم اختيار ليزا لتكون المهمة الثالثة من الدرجة الكبيرة. المهمتان الأخريان كانتا مستكشف أقمار كوكب المشتري الجليدية، التي تم إطلاقه في 14 أبريل 2023، و تلسكوب متقدم للفيزياء الفلكية عالية الطاقة، ومن المقرر إطلاقه في عام 2037.

بقعة_صورة

أحدث المعلومات الاستخباراتية

بقعة_صورة