ناسا کمک های ماموریت LISA را با تلسکوپ آزمایشی جدید ارتقا می دهد

ویرایش شده توسط لیزا لاک، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

ناسا گام بعدی را در روند توسعه یک تلسکوپ تمام شیشه ای جدید برای مأموریت LISA (آنتن فضایی تداخل سنج لیزری) برداشته است، یک رصدخانه فضایی که برای تشخیص امواج در فضا-زمان به نام امواج گرانشی طراحی شده است.

L3Harris Technologies تلسکوپ جدید ناسا را ​​طراحی، مونتاژ و ادغام خواهد کرد. این مشارکت که واحد تست مهندسی نامیده می شود، گامی نهایی به سوی تولید آتی سخت افزار پرواز است.

ماموریت LISA به رهبری ESA (آژانس فضایی اروپا) قرار است در اواسط دهه 2030 پرتاب شود. ناسا به عنوان یک شریک مشترک، تلسکوپ‌ها، سایر سخت‌افزارهای حیاتی، و پشتیبانی مهندسی و علمی را به عنوان بخشی از مأموریت خود برای درک بهتر نحوه عملکرد کیهان کمک می‌کند.

ماموریت LISA سه ماهواره را در مداری به دنبال زمین مستقر خواهد کرد و یک آرایه مثلثی وسیع به طول 1.6 میلیون مایل (2.5 میلیون کیلومتر) در هر طرف ایجاد خواهد کرد. هر ماهواره شامل دو تلسکوپ است که از پرتوهای لیزر مادون قرمز برای ارسال و دریافت همزمان سیگنال‌ها بین فضاپیماهای مجاور استفاده می‌کند. از طریق این تلسکوپ ها، فضاپیما تغییرات جزئی در فواصل نسبی آنها، سیگنال های عبور امواج گرانشی را اندازه گیری می کند.

ایرا تورپ، دانشمند پروژه ناسا برای ماموریت در مرکز پرواز فضایی گدارد آژانس در گرین‌بلت، مریلند، گفت: «این تغییرات کوچک‌تر و کوچک‌تر از عرض یک اتم هلیوم هستند، اما از طریق آنها LISA دریایی از امواج گرانشی با فرکانس پایین را نشان می‌دهد که ما در حال حاضر نمی‌توانیم از طریق تأسیسات روی زمین آن‌ها را شناسایی کنیم.»

مأموریت LISA می‌تواند ادغام سیاه‌چاله‌های هیولایی را که میلیاردها سال نوری از ما فاصله دارند، شناسایی کند، جفت‌های فشرده کوتوله‌های سفید، ستاره‌های نوترونی و سیاه‌چاله‌های جرم ستاره‌ای را در حیاط خلوت کیهانی خودمان نقشه‌برداری کند و شاید بینش‌های جدیدی از خود گرانش ارائه دهد.»

هر تلسکوپ به طور کامل از یک کامپوزیت شیشه ای سرامیکی به رنگ کهربایی به نام Zerodur ساخته خواهد شد که به طور گسترده در کاربردهای با دقت بالا استفاده می شود زیرا در برابر تغییرات شکل در طیف گسترده ای از دما مقاومت می کند. در سال 2024، L3Harris یک تلسکوپ اولیه را به ناسا تحویل داد که به عنوان یک واحد توسعه مهندسی برای این مرحله بعدی خدمت می کرد.

Ritva Keski-Kuha، سرپرست برنامه تلسکوپ LISA در ناسا گودارد، گفت: «ما نمونه اولیه را از طریق آزمایش‌های دقیق قرار داده‌ایم و همه چیزهایی را که آموخته‌ایم در این تلسکوپ جدید آورده‌ایم. "این آخرین واحد پیش از پرواز و اولین تحویل تلسکوپ نوری ما به ESA خواهد بود." در اوایل سال جاری، در ژوئن، تیم یک مدل ساختاری از تلسکوپ را ارائه کرد که به جای شیشه از فلز ساخته شده بود.

امواج گرانشی توسط نظریه نسبیت عام آلبرت انیشتین در سال 1916 پیش‌بینی شد و اولین بار توسط رصدخانه‌های زمینی در سال 2015 شناسایی شد. امواج هر زمان که اجسام عظیم شتاب می‌گیرند، مانند دو ستاره در مدار یکدیگر، شکل می‌گیرند. آنها در فضا-زمان جریان دارند و با سرعت نور حرکت می کنند و تحت تأثیر اجسامی که در طول مسیر با آنها مواجه می شوند قرار نمی گیرند. این ویژگی ها آنها را به ابزاری ارزشمند برای کاوش کیهان تبدیل می کند.

هر یک از سه فضاپیمای LISA حاوی یک مکعب طلا-پلاتین شناور آزاد به نام جرم اثبات است. فضاپیما در اطراف مکعب پرواز می کند و محیط خود را مدیریت می کند تا مکعب تنها تحت تأثیر گرانش از طریق فضا سقوط کند. در سال 2016، ماموریت LISA Pathfinder ESA نشان داد که می‌توان نیروهای غیر گرانشی روی جرم‌های اثبات شده را تا سطح مورد نیاز برای تشخیص امواج گرانشی کاهش داد.

کمک‌های اضافی ناسا شامل سیستم لیزر، دستگاه‌هایی برای مدیریت تجمع بار الکتریکی بر روی جرم‌های اثبات شده، تجزیه و تحلیل داده‌ها برای شناسایی و مشخص کردن منابع امواج گرانشی منفرد، و تخصص علمی و مهندسی اضافی است.

لیسانس تاریخ هنر، کارشناسی ارشد فرهنگ مادی. سردبیر سابق موزه، پیراپزشک و هماهنگ کننده پیوند. ویرایش برای Science X از سال 2021. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →