Farvel, LISA Pathfinder

Det europæiske rumfartsagentur deaktiverede sin banebrydende LISA Pathfinder-mission denne uge.

En kunstners opfattelse af LISA Pathfinder i rummet.
ESA / C.Carreau

En banebrydende mission kom til en stille afslutning tidligere i denne uge, da Det Europæiske Rumagenturs LISA Pathfinder afsluttede sin mission. Kontrollører ved Det Europæiske Rumoperationscenter i Darmstadt, Tyskland, sendte de endelige kommandoer til rumfartøjet kort efter klokken 20:00 Central European Time tirsdag den 18. juli.

"Da vi var i kontakt med LISA Pathfinder i går aftes for sidste gang og sagde farvel til satellitten, var det et unikt og følelsesmæssigt øjeblik, " siger Karsten Danzmann (Max Planck Institut for Gravitationsfysik, Tyskland) i en nylig pressemeddelelse. "Efter mange års planlægning har vi tilbragt mange dage og nætter siden begyndelsen af ​​2016 baner vejen for fremtiden for gravitationsbølge-astronomi med LISA Pathfinder."

LISA Pathfinder blev lanceret den 3. december 2015, lige før meddelelsen om den første direkte opdagelse af krusninger i rumstiden kendt som gravitationsbølger, og var en teknologidemonstrator for den kommende Laser Interferometer Space Antenna (LISA) -mission. LISA vil lytte til lavfrekvente tyngdebølger, såsom dem, der genereres ved at flette supermassive sorte huller.

LISA Pathfinder udførte sin mission fra en lissajous eller halo-bane rundt om L1 Lagrange-punktet, 1, 5 millioner kilometer sønderjord fra Jorden. Dette tyngdekraftsmæssigt stille miljø gjorde det muligt for LISA Pathfinder at holde to guld-platin-terninger på 44 mm i diameter i frit fald i en længere periode, adskilt fra hinanden med en afstand på 38 cm.

LISA Pathfinder blev designet til ikke at registrere gravitationsbølger, men snarere tjene som en teknologitestbed, og opfyldte sit vigtigste teknologikriterium i juni 2016. Faktisk meddelte ESA-videnskabsmænd derefter, LISA Pathfinder var faktisk fem gange mere følsom end krævet.

LISA Pathfinder i laboratoriet inden lanceringen.
ESA / P. Sebirot

ESA formåede også at få noget ekstra videnskab ud af missionen. For eksempel blev LISA Pathfinder brugt til at prøve det lokale mikrometeoroidmiljø ved at detektere påvirkninger på rumfartøjet. Selvom missionen blev afsluttet den 30. juni 2017, fortsatte ingeniører med at stresstest rumfartøjet, arbejdede thrusterne og studere virkningerne af magnetisk interferens og solbelysning, kendt som ”bage” instrumenterne.

Jordens lem, spioneret af en af ​​LISA Pathfinders stjernesporere.
Airbus-DS / ESA / LPF

Selvom det var en ikke-billeddannelsesmission, klikkede stjernesporerne også et par billeder af Jorden på vej til L1-punktet.

Den fuldstændige LISA-mission vil have en lang vej til rummet. I 2011 trak NASA sig ud af sit partnerskab med ESA på grund af budgetmæssige begrænsninger. Missionen blev senere genfødt under ESA som ELISA (Udviklet LISA). NASA gennemgår i øjeblikket mulighederne for at deltage i ELISA-programmet. Missionen har en planlagt lanceringsdato i 2034.

En ny æra med gravitationsbølge-astronomi

Den fremtidige LISA-mission vil indeholde tre rumfartøjer, der flyver i en trekantet formation, hver med 2, 5 millioner km bortset fra sine partnere, der trækker 50 millioner km bag jorden i en heliocentrisk bane. I denne formation vil det undersøge lavere frekvenser, der er utilgængelige for dens jordbaserede modstykke, LIGO.

Den foreslåede bane til LISA. (bemærk, at interferometerets grundlinje på 5 millioner km er fra den oprindelige fælles NASA / ESA-plan).
NASA / GSFC

Ud over at lytte til fusioner af supermassive sorte huller og lære mere om deres dannelse, vil LISA også teste de grundlæggende tyngdeprincipper, som vi i øjeblikket forstår det. På nuværende tidspunkt vil LISA Pathfinder dog fortsætte med at lydløse cirkle Solen i hundreder, hvis ikke tusinder af år i sin stabile bane, en lille springbræt i den nye astronomitid.