Введение
NASA совершает важный шаг в разработке нового телескопа из стекла для миссии LISA (Laser Interferometer Space Antenna), которая нацелена на обнаружение колебаний в пространственно-временном континууме, известных как гравитационные волны. Этот проект обещает открыть новые горизонты в астрофизике и расширить наше понимание Вселенной.
Разработка нового телескопа
Компания L3Harris Technologies займется проектированием, сборкой и интеграцией нового телескопа для NASA. Этот телескоп, названный Инженерным Испытательным Модулем, станет последним этапом перед производством летательных аппаратов. Миссия LISA, возглавляемая Европейским космическим агентством (ESA), запланирована на середину 2030-х годов, и NASA будет активно участвовать, предоставляя телескопы и другие критически важные компоненты.
Как работает LISA
Миссия LISA предполагает запуск трёх спутников на орбиту, следуя за Землёй и создавая обширный треугольный массив, каждая сторона которого составит 1,6 миллиона миль (2,5 миллиона километров). Каждый спутник будет оснащён двумя телескопами, использующими инфракрасные лазерные лучи для передачи и приема сигналов между соседними аппаратами. Эти телескопы будут измерять крошечные изменения в относительных расстояниях, которые возникают из-за проходящих гравитационных волн.
Значение гравитационных волн
Ирa Торп, научный руководитель проекта NASA, объясняет: «Эти изменения незначительны, меньше ширины атома гелия, но именно благодаря им LISA сможет обнаружить океан низкочастотных гравитационных волн, которые мы не можем зафиксировать на Земле. Миссия LISA позволит изучать слияние гигантских черных дыр, находящихся на миллиардах световых лет от нас, а также картировать компактные пары белых карликов, нейтронных звезд и звездных черных дыр в нашем космическом окружении».
Технические детали телескопа
Каждый телескоп будет полностью изготовлен из амберного керамического стекла, известного как Zerodur, которое широко используется в высокоточных приложениях благодаря своей способности сохранять форму при колебаниях температуры. В 2024 году L3Harris передала NASA прототип телескопа, который стал инженерной испытательной единицей для следующего этапа.
Тестирование и подготовка
В чистой комнате NASA Goddard специалисты проверяют прототип телескопа LISA, который был передан L3Harris в мае 2024 года. Поверхность зеркала покрыта золотом, что обеспечивает его высокую отражающую способность. Ритва Кески-Куха, руководитель программы телескопа LISA, утверждает: «Мы провели жесткие испытания прототипа и интегрируем все полученные знания в новый телескоп. Этот телескоп станет нашей последней предполётной единицей и первой оптической доставкой для ESA».
История открытия гравитационных волн
Гравитационные волны были предсказаны Альбертом Эйнштейном в 1916 году в рамках его общей теории относительности и впервые были зафиксированы наземными обсерваториями в 2015 году. Эти волны возникают, когда массивные объекты, такие как звезды, вращаются друг вокруг друга, и перемещаются по пространству со скоростью света, не теряя своей силы при взаимодействии с другими объектами. Эти особенности делают гравитационные волны важным инструментом для изучения космоса.
Дополнительные вклады NASA
NASA также предоставляет лазерную систему, устройства для управления накоплением электрического заряда на доказательных массах, а также анализ данных для идентификации и характеристики отдельных источников гравитационных волн. Дополнительная научная и инженерная экспертиза также будет обеспечена в рамках этой миссии.
Заключение
Миссия LISA не только обещает значительные открытия в области астрономии и физики, но и ставит перед собой амбициозные цели по исследованию гравитационных волн, которые могут изменить наше понимание законов природы. С каждым шагом, который делает NASA, мы приближаемся к разгадке тайн Вселенной.
