NASA впервые показала полномасштабный прототип телескопа, который будет использоваться для поиска гравитационных волн в космосе. Его установят на спутники миссии LISA.
Как найти гравитационные волны
Любое тело, которое имеет массу и движется с переменным ускорением, создает гравитационные волны — возмущения, порождающие своеобразную рябь в ткани пространства-времени. Их существование было экспериментально подтверждено в 2015 году. С тех пор при помощи наземных обсерваторий ученым удалось зафиксировать несколько десятков гравитационных всплесков, вызванных такими экстремальными событиями, как слияния черных дыр и/или нейтронных звезд.
Проблема в том, что некоторые типы гравитационных волн наблюдать труднее, чем другие, поскольку слияния разных масс производят волны разных частот. Поэтому астрономы хотят вывести гравитационные детекторы в космос, что значительно повысит точность поисков.
Именно эта задача и возложена на миссию LISA, разработкой которой занимается ESA при поддержке со стороны NASA. В ее рамках будет запущено три космических аппарата, которые будут вращаться вокруг Солнца в форме равностороннего треугольника с длиной стороны в 2,4 млн км. Таким образом они создадут аналог гигантского интерферометра. Когда проходящая гравитационная волна вызовет искажение пространства-времени, это приведет к небольшому изменению расстояния между спутниками. Проанализировав степень отклонения, LISA также сможет определить происхождение гравитационной волны и из какой части Вселенной она пришла.
Прототип гравитационного телескопа
Успех всей идеи зависит от точности измерения положения между аппаратами, которая должна достигать пикометров (триллионных долей метра). Для этого каждый спутник будет оснащен парой телескопов, предоставленных NASA. Они будут передавать и принимать инфракрасные лазерные лучи.
Недавно NASA впервые представила широкой публике прототип телескопа, который был построен по контракту компанией L3Harris. В мае он был доставлен для тестов в Космический центр им. Годдарда. Главное зеркало телескопа покрыто золотом. Это необходимо, чтобы лучше отражать инфракрасные лазеры и уменьшать потери тепла с находящейся в открытом космосе поверхности, поскольку телескоп будет лучше всего работать при температуре, близкой к комнатной.
Сам прототип полностью изготовлен из стеклокерамики янтарного цвета под названием Zerodur, производимого немецкой компанией Schott. Этот материал широко используется для создания зеркал телескопов и других компонентов, требующих высокой точности, поскольку его форма практически не меняется в широком диапазоне температур.
На данный момент запуск LISA запланирован на 2035 год. Предварительная смета проекта оценивается в 1,5 млрд евро.
Вы также можете почитать о том, как темная материя влияет на гравитационные волны.
По материалам NASA
