Проект Европейского космического агентства — экспериментальная обсерватория по исследованию гравитационных волн eLISA (Evolved Laser Interferometer Space Antenna), запуск которой запланирован на 2034 год, отметила удачное завершение тестов аппарата LISA Pathfinder, призванного имитировать идеальное свободное падение в космосе. Успех миссии LISA Pathfinder — ключевое условие для старта полноценно работающей космической обсерватории, которая в будущем сможет фиксировать сигналы гравитационных волн, исходящие от столкновений сверхмассивных черных дыр и других масштабных событий во Вселенной. Более подробно эксперимент представлен в журнале Physical Review Letters. Об успехе миссии кратко сообщает пресс-релиз ESA.
Главные объекты эксперимента — два куба весом 2 кг из сплава золота и платины, которые размещены в аппарате LISA Pathfinder в состоянии свободного падения и лишены любого возмущающего воздействия, кроме гравитационного. Спутник призван защищать кубы от внешних сил и с помощью оптического интерферометра — контролировать и измерять их положение относительно друг друга. При необходимости он будет корректировать взаимное расположение тестовых масс с помощью специальных внутренних двигателей. LISA Pathfinder был запущен 3 декабря 2015 года и в данный момент находится в окрестности точки Лагранжа L1, где гравитационные силы Земли и Солнца уравновешивают друг друга.
Цель эксперимента — показать, что тестовые массы способны беспрепятственно двигаться в пространстве с сохранением исключительно точного относительного расположения. Чтобы в будущем добиться сверхчувствительного и беспрепятственного наблюдения за гравитационными волнами, специалистам необходимо учесть все виды воздействующих на массы сил и исключить их еще на стадии эксперимента.
В дальнейшем такие массы образуют части трех спутников обсерватории eLISA, которые будут измерять самые незначительные следы гравитационных волн, двигаясь в форме треугольника вдоль солнечной орбиты на расстоянии 1 млн км друг от друга и 50 млн км от Земли. Как и в эксперименте с LISA Pathfinder, каждый из трех спутников обсерватории будет содержать по два куба, а единственной силой, которая будет воздействовать на аппарат, будет гравитация.
Система свободно парящих кубов LISA Pathfinder — это лишь мини-копия одного элемента будущей гравитационно-волновой обсерватории. Портал Научная Россия ранее рассказывал об особенностях строения аппарата. Сейчас массы расположены на расстоянии 38 см друг от друга, что в миллион раз меньше нужной величины, а степень защиты кубов от внешнего воздействия еще далека от идеала. Несмотря на это, успех миссии LISA Pathfinder приблизил к реальности будущие достижения масштабного проекта eLISA, который обещает стать самым чувствительным объектом в гравитационной астрономии.
