유럽 우주국 (European Space Agency)은 우주에서 중력파를 관찰하기위한 기술을 보여주기 위해 설계된 우주선 인 LISA Pathfinder를 성공적으로 발사했습니다. 발사는 2015 년 12 월 3 일 오후 4시 04 분 (미국 동부 표준시 12시 2 분 오후 10시 04 분) 베가 로켓에서 프랑스 령 기아나 쿠루에있는 유럽의 우주 정거장에서 열렸습니다.
중력파는 시공간 구조에서 잔물결로 알버트 아인슈타인 (Albert Einstein)이 그의 일반 상대성 이론에서 예측 한 것입니다. 지금까지는 극도로 작고 믿을 수 없을 정도로 희미하기 때문에 중력파는 찾기 어려운 것으로 판명되었습니다. 이를 감지하는 데 필요한 기술은 매우 민감하므로 생각, 계획 및 구축이 어렵습니다.
LISA 패스 파인더 미션은이 기술을 테스트하여 두 개의 블랙홀 충돌, 초신성 또는 흔들리는 별과 같은 중력 사건으로 인한 파도를 감지 할 수 있는지 확인합니다.
이러한 현상은 공간 구조에 미세한 왜곡을 유발해야하며 이러한 작은 변화도 감지 할 수 있어야합니다. 그러나 중력파를 감지하는 데 필요한 정확도는 특별합니다. 중력파가 얼마나 작은 지에 대한 예 : 한 쌍의 궤도에있는 블랙홀에 의해 방출 된 잔물결은 원자의 크기보다 작은 백만 킬로미터 길이의 통치자를 늘릴 것입니다.
LISA Pathfinder는 특수 레이저 및 간섭계를 사용하여 38cm 떨어진 두 개의 분리 된 진공 챔버로 방출되는 두 개의 자유 부동 금-백금 큐브 사이의 거리를 측정합니다. 이 챔버들 사이에는 간섭계 검출기가 있습니다. 큐브는 자유 낙하와 동일하므로 중력을 제외하고 큐브에 작용하는 모든 외부 및 내부 힘이 없습니다. 탐지기는 큐브의 상대 위치를 높은 정밀도로 모니터링합니다. 이 테스트는 우주에서 미래의 중력파 관측소의 토대를 마련 할 것입니다.
LISA Pathfinder 작동 방식에 대한 자세한 설명 및 시각화는 아래 비디오를 참조하십시오.
우주선을 안정적으로 유지하는 것은 중력파를 감지하는 데 가장 중요하므로이 임무에서 테스트되는 NASA의 방해 감쇄 시스템 (DRS)은 우주선의 위치를 지속적으로 조정하여 시스템이 테스트 큐브. 레이저를 사용하여, 자유롭게 떠 다니는 시험 질량의 위치는 간섭계 기기에 의해 사람의 머리카락 너비의 10 분의 1의 정확도로 측정됩니다.
다시 LISA Pathfinder는 중력파를 직접 감지하지는 않지만이를 관찰하는 데 필요한 기술을 보여줍니다. 우주선은 태양 방향으로 지구에서 약 930,000 마일 (1,500 만 킬로미터)의 라그랑주 포인트 L1으로 향하는 6 주 커미셔닝 기간을 거치게됩니다. 그런 다음 8 개월 간의 기술 데모가 진행됩니다.
모든 것이 잘된다면, 미래의 본격 우주선 관측소는 같은 종류의 센서를 사용할 수 있지만, 약 60 만 마일 (1 백만 킬로미터)로 분리 된 3 개의 개별 우주선에 수용 될 것입니다. 과학자들은 중력파가 시험 질량 사이의 거리를 어떻게 변화시키는지를 측정 할 수 있는데, 이는 피코 미터의 규모에 차이가있을 것입니다 (1 피코 미터는 1 조 미터입니다).
추가 정보 : ESA LISA Pathfinder Fact Sheet, JPL,
