Az Európai Űrügynökség tudományos programbizottsága jóváhagyta a Lézer Interferométer Űrantenna (LISA) küldetést – írja a hivatalos közlemény. Mindez zöld utat jelent a műszerek és űrhajók építéséhez, a munkálatok pedig 2025 januárjában kezdődnek, miután kiválasztottak egy európai ipari vállalkozót.

A három űrhajóból álló LISA a Föld nappályáját követi, és egy 2,5 millió km-es egyenlő oldalú háromszöget alkot. Ezek az űrszondák lézersugarak segítségével fognak kommunikálni, és 2035-re tervezik a startot egy Ariane 6 rakéta fedélzetén. A küldetés az ESA, tagállami űrügynökségei, a NASA és a nemzetközi tudósokból álló LISA konzorcium együttműködése.

A LISA bár tehát egy csúcstechnológiájú küldetés, az alapja Einstein egy évszázaddal ezelőtti elméletéből fakad a gravitációs hullámokról, a téridő finom hullámzásairól, amelyeket a nagyobb tömegű objektumok gyorsulása hoz létre. Ezek a hullámok megfoghatatlanok maradtak mindaddig, amíg a közelmúlt technológiai fejlődése lehetővé nem tette az észlelésüket. A LISA projekt tudósa, Nora Lützgendorf elmondása alapján a LISA fontossága abban rejlik, hogy a Földön lehetségesnél alacsonyabb frekvenciájú gravitációs hullámokat érzékel, és így rávilágít az univerzum “csecsemőkorában” lezajlott kozmikus eseményekre.

A misszió céljai ambiciózusak. A LISA célja a galaxisközpontokban bekövetkezett kolosszális fekete lyuk ütközésekből származó téridő hullámzás észlelése, betekintést nyújtva a fekete lyukak eredetébe és a galaxisok evolúciójában betöltött szerepébe. A misszió lényege ennek megfelelően pedig, hogy megfigyelje az univerzum kezdeti pillanatait, közvetlenül rápillantva az Ősrobbanás utáni másodpercekre. Ezenkívül a LISA hozzá fog járulni az univerzum tágulási sebességének megértéséhez, kiegészítve az épp zajló vizsgálatokat, például az Euclid küldetést.

A tágabb házunk tája, tehát a Tejútrendszer szempontjából a LISA az összeolvadó kompakt objektumokat fogja vizsgálni, amelynek köszönhetően nem csak a galaxisunk szerkezetéről tudhatunk meg többet remélhetőleg, de a fejlődéséről is.

A LISA detektálási módszere arany-platina kockákra épül – ezek mindhárom űrhajóban teszttömegekként funkcionálnak, amiket lézer-interferometriával figyelnek. Ez a technika lehetővé teszi, hogy nagyon apró, néhány milliárdod milliméteres távolságváltozásokat észleljenek a szóban forgó tömegek között, amelyeket a gravitációs hullámok okoznak. Az interferometria lényege, hogy lézersugarakat bocsátanak ki, amelyek visszaverődnek ezekről a kockákról. Az így visszaverődő lézersugarakat összehasonlítják, aminek köszönhetően tehát a legkisebb távolságbeli eltéréseket is képesek érzékelni. Ez a módszer nagyon érzékeny, így képes a gravitációs hullámok által okozott nagyon apró térbeli változásokat is detektálni.

A tervezés során nagy hangsúlyt fektettek arra, hogy a külső tényezők, például a kozmikus sugárzás vagy más űrhajós tevékenységek, ne befolyásolják a méréseket. Ez azt jelenti, hogy a kockák szabadon lebegnek az űrhajók speciális tartályában, és csak a gravitációs hullámok hatására mozdulnak el. Ez a precíziós kialakítás épít a LISA Pathfinder és más küldetések, mint például a Gaia és az Euclid által már demonstrált pontosságra.

Az ESA Cosmic Vision 2015–2025 programjában a harmadik nagy küldetésként kiválasztott LISA csatlakozik a kozmikus megfigyelők flottájához. Kiegészíti a jelenleg tanulmányozási fázisban tartózkodó NewAthena küldetést – ezt a várhatóan 2037-ben elindított nagy röntgenmegfigyelőt. Az ESA irányítja a LISA űrrepülőgépeit, kilövését és műveleteit, számos európai ország és a NASA jelentős hozzájárulásával.

(Kép: ESA)