Новаторский полет LISA Pathfinder продолжается

0
5

7 декабря проект LISA Pathfinder вошел в расширенную фазу, которая продлится еще шесть месяцев, когда инженеры проведут эксперимент, позволяющий создать будущую космическую обсерваторию по обнаружению гравитационных волн.

Новаторский полет LISA Pathfinder продолжается

LISA Pathfinder считается демонстрационной миссией, где отрабатываются технологии по обнаружению гравитационных волн – крайне малые колебания в пространстве – они были впервые открыты примерно год назад наземной обсерваторией LIGO.

Как протекала миссия на протяжении года?

После шести недель полета космический аппарат достиг рабочего положения около первой точки Лагранжа в конце января. После кратковременно этапа по вводу в действие бортовой аппаратуры, зонд приступил к выполнению научных задач 1 марта.

К большому удивлению команды, не потребовалось продолжительного времени, чтобы достичь первой основной цели миссии: удержать две тестовые массы – пару идентичных золотых кубов – в точном свободном падении. Фактически, желаемый уровень точности был получен в первый день научной эксплуатации LISA Pathfinder.

В течение следующих месяцев точность расположения кубов относительно друг друга и стенок контейнера, где они расположены, постоянно увеличивалась. В результате, 25 июня, завершившаяся первый фаза, была признана полностью успешной.

Далее началась проверка «Системы компенсации воздействий», или DRS. Последние проверки DRS уже завершились и теперь в ходе расширенного полета, который продлится до 31 мая, будет проведено несколько экспериментов, где информация от инерционных датчиков позволит бортовому компьютеру задействовать маломощные двигатели, построенные с применением коллоидной технологии, для устранения внешних и внутренних воздействий на тестовые массы.

Что дальше?

Ряд продолжительных экспериментов проведут во время расширенного полета, позволяющих проверить работоспособность приборов на самых низких частотах, которые будут исследоваться будущей обсерваторией. Один из экспериментов касается маневра зависания, чтобы удержать спутник в одном орбитальном положении.

Орбита LISA Pathfinder находится около L1, но если ее не корректировать, зонд медленно удалится от точки Лангранжа вследствие гравитации Земли. Чтобы избежать этого, достаточно, включать маневровые двигатели раз в одну-две недели.

Между 25 декабря и 14 января, ESA решила не выполнять коррекцию траектории, что позволит ученым провести эксперименты на протяжении почти трех недель, исследуя, что происходит в диапазоне очень низких частот, которые представляют особый интерес при обнаружении гравитационных волн.

Еще один эксперимент касается более высоких частот – 1-60 МГц, где главным источником воздействия считаются молекулы газа, которые присутствуют в контейнере тестовых масс и влияют на поведение двух кубов. ESA сейчас хочет посмотреть, насколько этот дополнительный источник помех повлияет обнаружения гравитационных волн во время будущей миссии. Этот эксперимент начнут в конце января. В конце полета космический аппарат переместят на гелиоцентрическую орбиту.

Зачем проводится полет?

Если результаты следующих шести месяцев будут такими же успешными, строительство гравитационно-волновой космической обсерватории приобретет вполне реальные перспективы. В прошлом октябре ESA пригласило европейских ученых предложить концепцию обсерватории, способной изучать гравитационные колебания Вселенной. Ее утверждение должно состояться в первой половине 2017 года.

Будущая обсерватория должна обнаруживать гравитационные волны с частотами от 1 Гц до 0,1 МГц. Это в сто миллион раз меньше, чем частоты волн, которые фиксируются наземной обсерваторией LIGO.