ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -
ლაზერული ინტერფერომეტრის კოსმოსური ანტენა ( LISA ) დაგეგმილი ევროპული კოსმოსური მისიაა, რომელიც ასტრონომიული წყაროებიდან გრავიტაციული ტალღების - სივრცე-დროის ქსოვილში მცირე ტალღების - აღმოჩენასა და გაზომვას ისახავს მიზნად. LISA იქნება პირველი კოსმოსური გრავიტაციული ტალღების ობსერვატორია . მისი მიზანია გრავიტაციული ტალღების უშუალოდ გაზომვა ლაზერული ინტერფერომეტრიის გამოყენებით . LISA-ს კონცეფცია მოიცავს სამ კოსმოსურ ხომალდს, რომლებიც განლაგებულია ტოლგვერდა სამკუთხედში, თითოეული გვერდის სიგრძე 2.5 მილიონი კილომეტრია და დაფრინავენ დედამიწის მსგავს ჰელიოცენტრულ ორბიტაზე . თანამგზავრებს შორის ფარდობითი აჩქარება ზუსტად კონტროლდება გამვლელი გრავიტაციული ტალღის აღმოსაჩენად , რომლებიც სინათლის სიჩქარით მოძრავი სივრცე-დროის დამახინჯებებია .
სიგნალების პოტენციური წყაროებია გალაქტიკების ცენტრში შერწყმული სუპერმასიური შავი ხვრელები , მასიური შავი ხვრელები, რომლებზეც მცირე კომპაქტური ობიექტები ბრუნავენ , რომლებიც ცნობილია როგორც ექსტრემალური მასის თანაფარდობის სპირალები , კომპაქტური ვარსკვლავების ორმაგი სისტემები , ასეთი ორმაგი სისტემების გარშემო მოძრავი სუბვარსკვლავური ობიექტები , და შესაძლოა კოსმოლოგიური წარმოშობის სხვა წყაროები, როგორიცაა კოსმოლოგიური ფაზური გადასვლა დიდი აფეთქების შემდეგ მალევე , და სპეკულაციური ასტროფიზიკური ობიექტები, როგორიცაა კოსმოსური სიმები და დომენის საზღვრები .
მისიის აღწერა
LISA-ს მისიის მთავარი მიზანია კომპაქტური ბინარული სისტემებისა და სუპერმასიური შავი ხვრელების შერწყმის შედეგად წარმოქმნილი გრავიტაციული ტალღების აღმოჩენა და გაზომვა. LISA დააკვირდება გრავიტაციულ ტალღებს ლაზერული ინტერფერომეტრიით აღქმული მისი მკლავების სიგრძის დიფერენციალური ცვლილებების გაზომვით. LISA-ს სამი კოსმოსური ხომალდიდან თითოეული შეიცავს ორ ტელესკოპს, ორ ლაზერს და ორ სატესტო მასას (თითოეული 46 მმ, დაახლოებით 2 კგ, ოქროთი დაფარული ოქროს/პლატინის კუბი), რომლებიც განლაგებულია ორ ოპტიკურ შეკრებაში, რომლებიც მიმართულია დანარჩენი ორი კოსმოსური ხომალდისკენ. ესენი ქმნიან მიკელსონის მსგავს ინტერფერომეტრებს , რომელთაგან თითოეული ცენტრირებულია ერთ-ერთ კოსმოსურ ხომალდზე, სატესტო მასებით, რომლებიც განსაზღვრავს მკლავების ბოლოებს. მთელი ეს განლაგება, რომელიც მთვარის ორბიტაზე ათჯერ დიდია, მზის ორბიტაზე განთავსდება მზიდან დედამიწის მანძილზე, მაგრამ დედამიწას 20 გრადუსით ჩამორჩება და სამი კოსმოსური ხომალდის ორბიტალური სიბრტყეები ეკლიპტიკასთან მიმართებაში დაახლოებით 0,33 გრადუსით იქნება დახრილი, რაც სამკუთხა კოსმოსური ხომალდის წარმონაქმნის სიბრტყეს ეკლიპტიკის სიბრტყიდან 60 გრადუსით დახრის. წარმონაქმნსა და დედამიწას შორის საშუალო წრფივი მანძილი 50 მილიონი კილომეტრი იქნება.
სატესტო მასებზე ისეთი არაგრავიტაციული ძალების, როგორიცაა სინათლის წნევა და მზის ქარი , აღმოსაფხვრელად, თითოეული კოსმოსური ხომალდი ნულოვანი წევის მქონე თანამგზავრის სახითაა აგებული . სატესტო მასა თავისუფლად ტივტივებს შიგნით, ფაქტობრივად, თავისუფალ ვარდნაში, ხოლო მის გარშემო არსებული კოსმოსური ხომალდი შთანთქავს ყველა ამ ლოკალურ არაგრავიტაციულ ძალას. შემდეგ, კოსმოსური ხომალდის მასასთან მიმართებაში პოზიციის დასადგენად ტევადური სენსორების გამოყენებით , ძალიან ზუსტი ძრავები არეგულირებენ კოსმოსურ ხომალდს ისე, რომ ის მიჰყვეს მასას, ცენტრირებული იყოს მასის გარშემო.
მკლავის სიგრძე
რაც უფრო გრძელია მკლავები, მით უფრო მგრძნობიარეა დეტექტორი ხანგრძლივი პერიოდის გრავიტაციული ტალღების მიმართ, მაგრამ მისი მგრძნობელობა მკლავებზე მოკლე ტალღის სიგრძეების მიმართ შემცირებულია (2,500,000 კმ არის 8.3 სინათლის წამი , ანუ 0.12 ჰც; შეადარეთ LIGO- ს პიკურ მგრძნობელობას დაახლოებით 500 ჰც-თან). რადგან თანამგზავრები თავისუფლად დაფრინავენ, მანძილი ადვილად რეგულირდება გაშვებამდე, ზედა საზღვრები განისაზღვრება ინტერფერომეტრის თითოეულ ბოლოში საჭირო ტელესკოპების ზომებით (რომლებიც შეზღუდულია გამშვები აპარატის ტვირთის საფარის ზომით ) და თანავარსკვლავედის ორბიტის სტაბილურობით (უფრო დიდი თანავარსკვლავედები უფრო მგრძნობიარეა სხვა პლანეტების გრავიტაციული ეფექტების მიმართ, რაც ზღუდავს მისიის ხანგრძლივობას). კიდევ ერთი სიგრძეზე დამოკიდებული ფაქტორი, რომელიც უნდა კომპენსირდეს, არის „წინა წერტილის კუთხე“ შემომავალ და გამავალ ლაზერულ სხივებს შორის; ტელესკოპმა შემომავალი სხივი უნდა მიიღოს იქიდან, სადაც მისი პარტნიორი რამდენიმე წამის წინ იმყოფებოდა, მაგრამ გამავალი სხივი უნდა გაგზავნოს იქ, სადაც მისი პარტნიორი რამდენიმე წამში იქნება .
2008 წლის LISA-ს თავდაპირველი წინადადება 5 მილიონი კილომეტრის (5 მილიონი კმ) სიგრძის მკლავებს ითვალისწინებდა. 2013 წელს eLISA-მდე შემცირებისას, შემოთავაზებული იყო 1 მილიონი კილომეტრის სიგრძის მკლავები. 2017 წლის დამტკიცებული LISA-ს წინადადება 2.5 მილიონი კილომეტრის (2.5 მილიონი კმ) სიგრძის მკლავებს ითვალისწინებს.
.jpg?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=ka&_x_tr_hl=ka&_x_tr_pto=wapp)
.jpg?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=ka&_x_tr_hl=ka&_x_tr_pto=wapp)
.jpg?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=ka&_x_tr_hl=ka&_x_tr_pto=wapp)
აღმოჩენის პრინციპი
თანამედროვე გრავიტაციული ტალღების ობსერვატორიების უმეტესობის მსგავსად , LISA ლაზერულ ინტერფერომეტრიაზეა დაფუძნებული . მისი სამი თანამგზავრი ქმნის გიგანტურ მიკელსონის ინტერფერომეტრს, რომელშიც ორი „ტრანსპონდერული“ თანამგზავრი ასრულებს რეფლექტორების როლს, ხოლო ერთი „მთავარი“ თანამგზავრი - წყაროსა და დამკვირვებლის როლს. როდესაც გრავიტაციული ტალღა ინტერფერომეტრს გაივლის, LISA-ს ორი მკლავის სიგრძე იცვლება ტალღის მიერ გამოწვეული სივრცე-დროის დამახინჯების გამო. პრაქტიკულად, LISA ზომავს ფარდობით ფაზურ ცვლას ერთ ლოკალურ ლაზერსა და ერთ შორეულ ლაზერს შორის სინათლის ინტერფერენციით . დაკვირვებული ლაზერული სხივის სიხშირეს (საპასუხო სხივი) და ლოკალურ ლაზერული სხივის სიხშირეს (გაგზავნილი სხივი) შედარება კოდირებს ტალღის პარამეტრებს. ლაზერულ-ინტერფერომეტრიული თანამგზავრებს შორის რანჟირების გაზომვების პრინციპი წარმატებით განხორციელდა GRACE Follow-On- ზე არსებულ ლაზერულ რანჟირების ინტერფერომეტრში .
ხმელეთის გრავიტაციული ტალღების ობსერვატორიებისგან განსხვავებით, LISA-ს არ შეუძლია თავისი მკლავების „ჩაკეტვა“ ფიქსირებულ სიგრძეზე. ამის ნაცვლად, თანამგზავრებს შორის მანძილები მნიშვნელოვნად იცვლება ყოველი წლის ორბიტაზე და დეტექტორმა უნდა აკონტროლოს მუდმივად ცვალებადი მანძილი, დაითვალოს მილიონობით ტალღის სიგრძე, რომლითაც მანძილი იცვლება ყოველ წამში. შემდეგ, სიგნალები გამოყოფილია სიხშირის დომენში : ერთ დღეზე ნაკლები პერიოდებით ცვლილებები საინტერესო სიგნალებია, ხოლო ერთი თვის ან მეტი პერიოდებით ცვლილებები უმნიშვნელოა.
ეს განსხვავება ნიშნავს, რომ LISA-ს არ შეუძლია გამოიყენოს მაღალი სიზუსტის ფაბრი-პეროს რეზონანსული მკლავების ღრუები და სიგნალის გადამუშავების სისტემები, როგორიცაა ხმელეთის დეტექტორები, რაც ზღუდავს მისი სიგრძის გაზომვის სიზუსტეს. თუმცა, თითქმის მილიონჯერ გრძელი მკლავებით, აღმოსაჩენი მოძრაობები შესაბამისად უფრო დიდია.
სამეცნიერო მიზნები
გრავიტაციული ტალღების ასტრონომია ცდილობს გამოიყენოს გრავიტაციული ტალღების პირდაპირი გაზომვები ასტროფიზიკური სისტემების შესასწავლად და აინშტაინის გრავიტაციის თეორიის შესამოწმებლად . გრავიტაციული ტალღების არაპირდაპირი მტკიცებულება მიღებულია რამდენიმე ორმაგი პულსარის , მაგალითად, ჰალს-ტეილორის პულსარის , ორბიტალური პერიოდების შემცირების დაკვირვებებიდან . 2016 წლის თებერვალში, Advanced LIGO პროექტმა გამოაცხადა, რომ მან პირდაპირ აღმოაჩინა შავი ხვრელის შერწყმიდან წარმოშობილი გრავიტაციული ტალღები.
გრავიტაციული ტალღების დაკვირვება ორ რამეს მოითხოვს: გრავიტაციული ტალღების ძლიერი წყარო — მაგალითად, ორი შავი ხვრელის შერწყმა — და უკიდურესად მაღალი აღმოჩენის მგრძნობელობა. LISA-ს მსგავს ინსტრუმენტს უნდა შეეძლოს ფარდობითი გადაადგილებების გაზომვა 20 პიკომეტრის გარჩევადობით — ჰელიუმის ატომის დიამეტრზე ნაკლები — მილიონი კილომეტრის მანძილზე, რაც დაბალი სიხშირის დიაპაზონში დაახლოებით მილიჰერცის დიაპაზონში 1020- ში 1 წილზე უკეთესი დეფორმაციის მგრძნობელობას იძლევა.
LISA-ს მსგავსი დეტექტორი მგრძნობიარეა გრავიტაციული ტალღების სპექტრის დაბალი სიხშირის დიაპაზონის მიმართ, რომელიც შეიცავს ასტროფიზიკურად საინტერესო მრავალ წყაროს. ასეთი დეტექტორი დააკვირდება ჩვენს გალაქტიკაში ( ირმის ნახტომი ) არსებული ორმაგი ვარსკვლავებიდან მიღებულ სიგნალებს; სხვა გალაქტიკებში არსებული ორმაგი სუპერმასიური შავი ხვრელების სიგნალებს ; და სუპერმასიური შავი ხვრელის გარშემო მოძრავი ვარსკვლავური მასის კომპაქტური ობიექტის მიერ წარმოქმნილ უკიდურესი მასის სპირალებს და აფეთქებებს . ასევე არსებობს უფრო სპეკულაციური სიგნალები, როგორიცაა კოსმოლოგიური ფაზური გადასვლებიდან , კოსმოსური სიმებიდან და კოსმოლოგიური ინფლაციის დროს წარმოქმნილი პირველყოფილი გრავიტაციული ტალღებიდან მიღებულ სიგნალებს .
გალაქტიკური კომპაქტური ბინარული სისტემები
LISA შეძლებს ირმის ნახტომში ორი კომპაქტური ვარსკვლავური ობიექტისგან ( თეთრი ჯუჯები , ნეიტრონული ვარსკვლავები და შავი ხვრელები ) შემდგარი ახლომდებარე ორმაგი სისტემებიდან გამომავალი თითქმის მონოქრომატული გრავიტაციული ტალღების აღმოჩენას . დაბალ სიხშირეებზე, სავარაუდოდ, ეს ტალღები იმდენად მრავალრიცხოვანი იქნება, რომ LISA-ს მონაცემთა ანალიზისთვის (წინა პლანზე) ხმაურის წყაროს წარმოადგენს. მაღალ სიხშირეებზე, LISA-სგან მოსალოდნელია, რომ დაახლოებით 25 000 გალაქტიკური კომპაქტური ორმაგი სისტემის აღმოჩენა და გარჩევა მოხდება. ამ პოპულაციის მასების, პერიოდებისა და მდებარეობის განაწილების შესწავლა გალაქტიკაში ორმაგი სისტემების ფორმირებისა და ევოლუციის შესახებ ინფორმაციას მოგვცემს. გარდა ამისა, LISA შეძლებს ელექტრომაგნიტური დაკვირვებებიდან ამჟამად ცნობილი 10 ორმაგი სისტემის გარჩევას (და ერთი კვადრატული გრადუსის რადიუსში დაახლოებით 500-ის პოვნას ელექტრომაგნიტური ანალოგებით). ამ სისტემების ერთობლივი შესწავლა საშუალებას მოგვცემს, გამოვიტანოთ დასკვნები ამ სისტემებში სხვა დისიპაციის მექანიზმებზე, მაგალითად, მოქცევითი ურთიერთქმედებების გზით. ამჟამად ცნობილი ორობითი სისტემებიდან ერთ-ერთი, რომლის გარჩევაც LISA-ს შეეძლება, არის თეთრი ჯუჯა ორობითი სისტემა ZTF J1539+5027, რომლის პერიოდიც 6.91 წუთია, რაც დღემდე აღმოჩენილი თეთრი ჯუჯა სისტემების მეორე უმოკლესი პერიოდის ორობითი წყვილია.
კომპაქტური ორმაგი სისტემების პლანეტები
LISA ასევე შეძლებს თეთრი ჯუჯა ბინარული სისტემების გარშემო მოძრავი დიდი პლანეტებისა და ყავისფერი ჯუჯების არსებობის აღმოჩენას . ირმის ნახტომში ასეთი აღმოჩენების რაოდენობა, სავარაუდოდ, პესიმისტური სცენარით 17-დან ოპტიმისტური სცენარით 2000-მდე მერყეობს და მაგელანის ღრუბლებში ექსტრაგალაქტიკური აღმოჩენებიც კი შესაძლებელია, რაც გაცილებით აღემატება ეგზოპლანეტების აღმოჩენის სხვა მეთოდების ამჟამინდელ შესაძლებლობებს .
მასიური შავი ხვრელების შერწყმა
LISA შეძლებს გრავიტაციული ტალღების აღმოჩენას მასიური შავი ხვრელების წყვილის შერწყმიდან, რომელთა ჭიკჭიკის მასა 104 - დან 107 მზის მასამდეა, მათი ადრეული ფორმირების დრომდე, დაახლოებით z ≈ 10 წითელი წანაცვლების დროს . ყველაზე კონსერვატიული პოპულაციური მოდელები ვარაუდობენ, რომ ყოველწლიურად მინიმუმ რამდენიმე ასეთი მოვლენა მოხდება. ( z < 3)-ით უფრო ახლოს მდებარე შერწყმებისთვის, ის შეძლებს კომპონენტების სპინების განსაზღვრას, რომლებიც შეიცავს ინფორმაციას კომპონენტების წარსული ევოლუციის შესახებ (მაგ., გაიზარდა თუ არა ისინი ძირითადად აკრეციის თუ შერწყმის გზით). ვარსკვლავთწარმოქმნის პიკის გარშემო შერწყმებისთვის ( z ≈ 2) LISA შეძლებს შერწყმების ადგილმდებარეობის დადგენას ღამის ცაზე 100 კვადრატული გრადუსის ფარგლებში, ფაქტობრივ შერწყმამდე სულ მცირე 24 საათით ადრე, რაც ელექტრომაგნიტურ ტელესკოპებს საშუალებას მისცემს მოძებნონ ანალოგები, შერწყმის შემდეგ კვაზარის ფორმირების ხილვის პოტენციალით .
ექსტრემალური მასის თანაფარდობის სპირალები
შუალედური მასის შავი ხვრელის ბინარული სისტემები
LISA ასევე შეძლებს შავი ხვრელების ბინარული შერწყმიდან გამომავალი გრავიტაციული ტალღების აღმოჩენას, სადაც უფრო მსუბუქი შავი ხვრელი შუალედური შავი ხვრელის დიაპაზონშია (102- დან 104 მზის მასამდე). იმ შემთხვევაში, თუ ორივე კომპონენტი 600-დან 104 მზის მასამდე შუალედური შავი ხვრელია , LISA შეძლებს მოვლენების აღმოჩენას დაახლოებით 1-ის წითელი წანაცვლებით. შუალედური მასის შავი ხვრელის სპირალურად მასიურ შავ ხვრელად გადაქცევის შემთხვევაში (104- დან 106 მზის მასამდე), მოვლენები აღმოჩენილი იქნება მინიმუმ z = 3-მდე. რადგან შუალედური მასის შავი ხვრელების პოპულაციის შესახებ ცოტა რამ არის ცნობილი, ამ მოვლენების მოვლენების სიჩქარის ზუსტი შეფასება არ არსებობს.
მრავალზოლიანი გრავიტაციული ტალღური ასტრონომია
პირველი გრავიტაციული ტალღის აღმოჩენის , GW150914- ის გამოცხადების შემდეგ , გაირკვა, რომ მსგავსი მოვლენა LISA-ს შერწყმამდე დიდი ხნით ადრე აღმოაჩენდა. LIGO-ს მიერ შეფასებული მოვლენების სიჩქარის საფუძველზე, მოსალოდნელია, რომ LISA აღმოაჩენს და გაარჩევს დაახლოებით 100 ბინარულ სისტემას, რომლებიც LIGO-ს აღმოჩენის დიაპაზონში რამდენიმე კვირიდან რამდენიმე თვემდე შერწყმას განიცდიან. LISA შეძლებს შერწყმის დროის წინასწარ ზუსტად პროგნოზირებას და მოვლენის ადგილმდებარეობის დადგენას ცაზე 1 კვადრატული გრადუსით. ეს მნიშვნელოვნად შეუწყობს ხელს ელექტრომაგნიტური შესატყვისი მოვლენების ძიების შესაძლებლობებს.
შავი ხვრელების ფუნდამენტური ფიზიკა
შავი ხვრელებიდან წამოსული გრავიტაციული ტალღების სიგნალებმა შესაძლოა გრავიტაციის უფრო ფუნდამენტურ თეორიაზე მიგვანიშნოს. [ 13 ] LISA-ს შეეძლება აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორიის შესაძლო მოდიფიკაციების შემოწმება, რომლებიც ბნელი ენერგიით ან ბნელი მატერიით არის მოტივირებული. ეს შეიძლება გამოვლინდეს, მაგალითად, გრავიტაციული ტალღების გავრცელების მოდიფიკაციებით ან თმიანი შავი ხვრელების შესაძლებლობით .
სამყაროს გაფართოების ზონდი
LISA შეძლებს დამოუკიდებლად გაზომოს შედარებით ახლოს ( z < 0.1) მომხდარი მოვლენების წითელი წანაცვლება და მანძილი მასიური შავი ხვრელების შერწყმისა და EMRI-ების აღმოჩენის გზით. შესაბამისად, მას შეუძლია განახორციელოს ჰაბლის პარამეტრის H0 დამოუკიდებლად გაზომვა, რომელიც არ არის დამოკიდებული კოსმოსური მანძილის კიბის გამოყენებაზე . ასეთი განსაზღვრის სიზუსტე შეზღუდულია ნიმუშის ზომით და შესაბამისად, მისიის ხანგრძლივობით. 4 წლიანი მისიის სიცოცხლის ხანგრძლივობით, მოსალოდნელია, რომ H0-ის განსაზღვრა შესაძლებელი იქნება 2 % -იანი აბსოლუტური შეცდომით. უფრო დიდ დიაპაზონებში LISA მოვლენები შეიძლება (სტოქასტურად) დაუკავშირდეს ელექტრომაგნიტურ ანალოგებს, რათა კიდევ უფრო შეზღუდოს სამყაროს გაფართოების მრუდი.
გრავიტაციული ტალღის ფონი
LISA მგრძნობიარე იქნება ადრეულ სამყაროში სხვადასხვა არხებით წარმოქმნილი სტოქასტური გრავიტაციული ტალღური ფონის მიმართ, მათ შორის ინფლაციის , სპონტანური სიმეტრიის დარღვევასთან დაკავშირებული პირველი რიგის კოსმოლოგიური ფაზური გადასვლების და კოსმოსური სიმების მიმართ.
ეგზოტიკური წყაროები
LISA ასევე მოძებნის გრავიტაციული ტალღების ამჟამად უცნობ (და არამოდელირებულ) წყაროებს. ასტროფიზიკის ისტორიამ აჩვენა, რომ როდესაც აღმოჩენის ახალი სიხშირის დიაპაზონი/საშუალება ხელმისაწვდომია, ჩნდება ახალი მოულოდნელი წყაროები. მაგალითად, ეს შეიძლება მოიცავდეს კოსმოსურ სიმებში არსებულ ხრახნებსა და კუსპებს .
მეხსიერების ეფექტები
LISA მგრძნობიარე იქნება გრავიტაციული ტალღებით ზონდის მასებზე გამოწვეული მუდმივი გადაადგილების მიმართ, რაც ცნობილია როგორც გრავიტაციული მეხსიერების ეფექტი .
LISA Pathfinder
ისტორია
კოსმოსში გასაფრენად განკუთვნილი გრავიტაციული ტალღების დეტექტორის პირველი დიზაინის კვლევები 1980-იან წლებში ჩატარდა LAGOS-ის (კოსმოსში გრავიტაციული რადიაციის დაკვირვების ლაზერული ანტენა) სახელით. LISA პირველად ESA-სთვის მისიად 1990-იანი წლების დასაწყისში იქნა შემოთავაზებული. თავდაპირველად, როგორც M3 ციკლის კანდიდატი, ხოლო მოგვიანებით, როგორც „საყრდენი მისია“ „Horizon 2000 plus“ პროგრამისთვის. ათწლეულის განმავლობაში, დიზაინი დაიხვეწა სამკუთხა კონფიგურაციამდე, რომელიც შედგებოდა სამი კოსმოსური ხომალდისგან, სამი 5 მილიონი კილომეტრიანი მკლავით. ეს მისია 1997 წელს ESA-სა და NASA-ს შორის ერთობლივ მისიად იქნა წარდგენილი.
2000-იან წლებში ESA/NASA-ს ერთობლივი LISA მისია ESA-ს Cosmic Vision 2015–2025 პროგრამის „L1“ ადგილის კანდიდატად იქნა იდენტიფიცირებული. თუმცა, ბიუჯეტის შემცირების გამო, NASA-მ 2011 წლის დასაწყისში გამოაცხადა, რომ ის ESA-ს L-კლასის არცერთ მისიაში არ მიიღებდა მონაწილეობას. მიუხედავად ამისა, ESA-მ გადაწყვიტა პროგრამის წინ წაწევა და L1 კანდიდატ მისიებს დაავალა წარმოედგინათ შემცირებული ღირებულების ვერსიები, რომელთა ფრენა ESA-ს ბიუჯეტის ფარგლებში იქნებოდა შესაძლებელი. LISA-ს შემცირებული ვერსია შექმნილი იყო მხოლოდ ორი 1 მილიონი კილომეტრიანი მკლავით, NGO-ს (ახალი/შემდეგი გრავიტაციული ტალღების ობსერვატორია) სახელწოდებით. მიუხედავად იმისა, რომ NGO სამეცნიერო პოტენციალის თვალსაზრისით ყველაზე მაღალ ადგილზე იყო, ESA-მ გადაწყვიტა, რომ L1 მისიად იუპიტერის ყინულოვანი მთვარეების მკვლევარი (JUICE) გაეგზავნა. ერთ-ერთი მთავარი შეშფოთება ის იყო, რომ LISA Pathfinder-ის მისიას ტექნიკური შეფერხებები ჰქონდა, რაც გაურკვეველს ხდიდა, მზად იქნებოდა თუ არა ტექნოლოგია L1-ის გაშვების დაგეგმილი თარიღისთვის.
მალევე, ESA-მ განაცხადა, რომ თემებს შეარჩევდა მისი დიდი კლასის L2 და L3 მისიის სლოტებისთვის. ჩამოყალიბდა თემა სახელწოდებით „გრავიტაციული სამყარო“, შემცირებული NGO-ს მიერ eLISA-ს სახელით ცნობილი მისია გადაკეთდა და მას „ჩალის კაცის“ მისია დაერქვა. 2013 წლის ნოემბერში, ESA-მ გამოაცხადა, რომ მან „გრავიტაციული სამყარო“ შეარჩია თავისი L3 მისიის სლოტისთვის (გაშვება მოსალოდნელია 2034 წელს). 2015 წლის სექტემბერში LIGO-ს, მიწაზე დაფუძნებული დეტექტორების მიერ გრავიტაციული ტალღების წარმატებით აღმოჩენის შემდეგ, NASA-მ გამოთქვა ინტერესი მისიაში უმცროსი პარტნიორის სტატუსით ხელახლა შეერთების თაობაზე. ESA-ს მიერ „გრავიტაციული სამყაროს“ თემატიკის L3 მისიის მისიის წინადადებების წარდგენის მოწოდების საპასუხოდ, 2017 წლის იანვარში წარდგენილი იქნა სამი 2.5 მილიონი კილომეტრიანი მკლავის მქონე დეტექტორის მისიის წინადადება, რომელსაც კვლავ LISA ეწოდება. 2017 წლის 20 ივნისს შემოთავაზებულმა მისიამ მიიღო 2030-იანი წლებისთვის დამტკიცების მიზანი და დამტკიცდა, როგორც ESA-ს ერთ-ერთი მთავარი კვლევითი მისია.
2024 წლის 25 იანვარს, ESA-მ ოფიციალურად დაამტკიცა LISA-ს მისია, რაც კონცეპტუალური დიზაინიდან აპარატურის განვითარებაზე გადასვლას აღნიშნავს. განახლებული მონაწილეობის ფარგლებში, NASA ლაზერულ სისტემებს, ტელესკოპებსა და დამუხტვის მართვის მოწყობილობებს სთავაზობს, რომლებიც გრავიტაციული ტალღების აღმოსაჩენად კრიტიკულად მნიშვნელოვანია. ეს დამტკიცება ასახავს, რომ მისიის ტექნოლოგია ამჟამად საკმარისად განვითარებულია კოსმოსური ხომალდისა და ინსტრუმენტების სრულმასშტაბიანი მშენებლობის დასაწყებად. 2024 წლის მარტში, NASA-მ და ESA-მ ხელი მოაწერეს ურთიერთგაგების მემორანდუმს (MoU), რომელიც ოფიციალურად განსაზღვრავს NASA-ს როლს მისიის ძირითადი კომპონენტების მიწოდებაში. 2024 წლის იანვრისთვის, LISA-ს გაშვება 2035 წელს Ariane 6 -ზე იყო მოსალოდნელი , ორი წლით ადრე, ვიდრე ადრე იყო გამოცხადებული.
2025 წელს, NASA-ს მონაწილეობა LISA-ში კვლავ კითხვის ნიშნის ქვეშ დადგა მას შემდეგ, რაც რესპუბლიკურმა ადმინისტრაციამ გამოაქვეყნა NASA-ს ბიუჯეტის მოთხოვნა 2026 ფისკალური წლისთვის, რომელიც მოიცავდა სააგენტოს სამეცნიერო პროგრამების მკვეთრ შემცირებას. ESA-ს მეცნიერების დირექტორმა, კეროლ მანდელმა, განაცხადა, რომ LISA იყო ESA-ს სამ მისიას შორის ( EnVision- თან და NewAthena- სთან ერთად ), რომლებიც ყველაზე მეტად დაზარალდნენ აშშ-ს მხრიდან ბიუჯეტის ამ პოტენციური შემცირებით და საჭირო იქნებოდა „აღდგენის ქმედებები“. თუმცა, ევროპული მხარის მზადება სტაბილურად გაგრძელდა და 2025 წლის ივნისში ESA-მ და OHB System AG-მ ხელი მოაწერეს შეთანხმებას სამი კოსმოსური ხომალდის დიზაინის დასრულებისა და მათი მშენებლობის დაწყების შესახებ. ამან დაიწყო მისიის სამრეწველო განვითარება. მოგვიანებით, 2025 წლის ივნისში, Thales Alenia Space-მა ხელი მოაწერა კონტრაქტს OHB System AG-სთან LISA-ს მრავალი ძირითადი ელემენტის შემუშავების შესახებ. მოსალოდნელი 2035 წლის გაშვების თარიღი უცვლელი დარჩა. 2026 წლის იანვარში, Thales Alenia Space-მა OHB System AG-სთან კიდევ ერთი კონტრაქტი გააფორმა LISA-სთვის Propulsion Subsystem-ის მიწოდების თაობაზე.
გრავიტაციული ტალღების სხვა ექსპერიმენტები
კოსმოსში გრავიტაციული ტალღების წინა ძიება მოკლე პერიოდებით ტარდებოდა პლანეტარული მისიების მიერ, რომლებსაც სხვა ძირითადი სამეცნიერო მიზნები ჰქონდათ (მაგალითად, კასინი-ჰიუგენსი ), რომლებიც მიკროტალღურ დოპლეროგრაფიულ თვალთვალს იყენებდნენ დედამიწასა და კოსმოსურ ხომალდს შორის მანძილის რყევების მონიტორინგისთვის. ამის საპირისპიროდ, LISA არის სპეციალური მისია, რომელიც ლაზერულ ინტერფერომეტრიას გამოიყენებს გაცილებით მაღალი მგრძნობელობის მისაღწევად.
სხვა გრავიტაციული ტალღების ანტენები , როგორიცაა LIGO , Virgo და GEO600 , უკვე ფუნქციონირებს დედამიწაზე, მაგრამ მათი მგრძნობელობა დაბალ სიხშირეებზე შეზღუდულია პრაქტიკული მკლავების უდიდესი სიგრძით, სეისმური ხმაურით და ახლომდებარე მოძრავი მასების ჩარევით. პირიქით, NANOGrav ზომავს სიხშირეებს, რომლებიც ძალიან დაბალია LISA-სთვის. გრავიტაციული ტალღების გაზომვის სხვადასხვა ტიპის სისტემები - LISA, NANOGrav და მიწაზე განთავსებული დეტექტორები - ერთმანეთთან ავსებენ ერთმანეთს და არა კონკურენტუნარიანები არიან, ისევე როგორც ასტრონომიული ობსერვატორიები სხვადასხვა ელექტრომაგნიტურ დიაპაზონში (მაგ., ულტრაიისფერი და ინფრაწითელი ).
იხ.ვიდეო - What is LISA? The Laser Interferometer Space Antenna
Комментариев нет:
Отправить комментарий