Европейское космическое агентство (ESA) официально начало строительство космической антенны Laser Interferometer Space Antenna (LISA). Цель миссии — изучение гравитационных волн, то есть искажений пространства-времени, вызванных наиболее мощными событиями во Вселенной, такими как столкновение и слияние сверхмассивных чёрных дыр.
Для этого будет задействован флот из трёх космических аппаратов, летящих треугольником. Соглашение о строительстве космических аппаратов было подписано на Международном парижском авиасалоне представителями ESA и OHB System AG.
Что такое миссия LISA?
Миссия LISA должна стать первой космической обсерваторией, предназначенной для обнаружения гравитационных волн. Эти волны создаются такими событиями, как слияния сверхмассивных чёрных дыр или столкновения плотных компактных объектов, искажающих само пространство-время. LISA призвана фиксировать волны на более низких частотах, чем это возможно на Земле, что позволит обнаружить явления, которые ранее не были зафиксированы.
Одной из основных целей миссии является изучение формирования и эволюции чёрных дыр, особенно сверхмассивных чёрных дыр, которые растут за счёт слияния с другими чёрными дырами в космическом времени. Учёные надеются использовать LISA, чтобы лучше понять, как чёрные дыры растут, сливаются и воздействуют на своё окружение, прослеживая эти события вплоть до начала времён.
Кроме того, LISA сможет отслеживать десятки тысяч двойных звёздных систем в нашей галактике, что даст новое представление об их формировании и эволюции.
Технологические вызовы и инновации
LISA столкнётся с огромными инженерными задачами, не в последнюю очередь потому, что ей предстоит управлять полётом трёх космических аппаратов на огромных расстояниях — более чем в шесть раз превышающих расстояние между Землёй и Луной. Каждая сторона равностороннего треугольника, образованного космическими аппаратами, составит 2,5 миллиона километров.
Космические аппараты будут оснащены позолоченными тестовыми массами размером с кубик Рубика, которые будут свободно плавать в своих корпусах. Гравитационные волны заставят эти тестовые массы едва заметно смещаться — это движение будет отслеживать система лазерной интерферометрии LISA. Система измеряет малейшие изменения расстояний между тестовыми массами, фиксируя сдвиги до миллиардной доли миллиметра — меньше диаметра атома гелия.
Видение ESA для LISA
О важности миссии для ESA свидетельствует профессор Кэрол Манделл, директор по науке ESA: «Я рада отметить подписание контракта сегодня с нашими партнёрами в OHB, которые будут руководить реализацией этого поистине амбициозного проекта. LISA представляет собой многолетние разработки новаторских технологий, надежду и веру нашего научного сообщества, а также непоколебимую поддержку со стороны государств-членов ESA».
Помимо научных целей, LISA станет образцом международного сотрудничества. В миссии участвуют государства-члены ESA, NASA и консорциум учёных и инженеров со всего мира. Космические аппараты будут собраны OHB System AG и Thales Alenia Space, а ключевые элементы оборудования, от прецизионных интерферометрических систем до свободно плавающих тестовых масс, будут предоставлены различными странами, включая Италию, Швейцарию, Германию, Великобританию, Францию, Нидерланды, Бельгию, Данию и Чехию.
Будущее LISA: новая эра в освоении космоса
Планируемый запуск LISA намечен на 2035 год, когда космические аппараты будут выведены в космос на ракете Ariane 6. Это свидетельствует о долгосрочном стремлении ESA расширять границы освоения космоса и фундаментальной физики. После ввода в эксплуатацию LISA станет первой миссией по фиксации гравитационных волн из космоса, предоставляя данные, которые могут революционизировать наше понимание космоса.
Значение LISA невозможно недооценить. Изучая гравитационные волны, миссия предложит совершенно новый способ взглянуть на Вселенную, раскрывая скрытые явления, недоступные традиционным формам наблюдения. Продолжая расширять границы нашего научного понимания, LISA даст возможность заглянуть в тёмные уголки Вселенной, предлагая ответы на некоторые из самых глубоких загадок космоса и времени.