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La NASA ha dado el siguiente paso en el proceso de desarrollar un nuevo telescopio de todo vidrio para la misión LISA, un observatorio espacial diseñado para detectar ondas en tiempo espacial llamadas ondas gravitacionales.
L3Harris Las tecnologías diseñarán, montarán e integrarán el nuevo telescopio para la NASA. Llamado Unidad de Pruebas de Ingeniería, esta contribución representa un paso final hacia la futura producción de hardware de vuelo.
Dirigida por la ESA (Agencia Espacial Europea), la misión LISA es lanzada a mediados de los años 2030. Como socio colaborador, la NASA está contribuyendo a los telescopios, otros equipos críticos, y a la ingeniería y el apoyo científico como parte de su misión para comprender mejor cómo funciona el universo.
La misión LISA desplegará un trío de satélites en una órbita que seguirá la Tierra, creando una vasta matriz triangular que extiende 1,6 millones de millas (2,5 millones de kilómetros) a cada lado. Cada satélite incluirá dos telescopios que utilizarán rayos láser infrarrojos para transmitir simultáneamente y recibir señales entre naves espaciales adyacentes. A través de estos telescopios, la nave espacial medirá los cambios minúsculos en sus distancias relativas, las señales de pasar ondas gravitacionales.
“Estos cambios son pequeños, más pequeños que el ancho de un átomo de helio, pero a través de ellos LISA revelará un mar de ondas gravitacionales de baja frecuencia que no podemos detectar actualmente a través de instalaciones en la Tierra”, dijo Ira Thorpe, el científico del proyecto de la NASA para la misión en la agencia Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland. “La misión LISA será capaz de detectar fusiones de agujeros negros monstruosos miles de millones de años luz, mapa pares compactos de enanas blancas, estrellas de neutrones y agujeros negros de masa estelar en nuestro propio patio cósmica, y tal vez proporcionar nuevas ideas sobre la gravedad misma. ”
Cada telescopio estará completamente hecho de un compuesto de vidrio de cerámica de color ámbar llamado Zerodur, que es ampliamente utilizado en aplicaciones de alta precisión porque resiste cambios en forma a través de una amplia gama de temperaturas. En 2024, L3Harris entregado un prototipo de telescopio a la NASA que sirvió como unidad de desarrollo de ingeniería para este próximo paso.
“Hemos puesto el prototipo a través de pruebas rigurosas, y estamos trayendo todo lo que hemos aprendido en este nuevo telescopio”, dijo Ritva Keski-Kuha, líder del programa de Telescopio LISA en la NASA Goddard. “Esta será nuestra última unidad previa al vuelo y nuestra primera entrega óptica a ESA”. A principios de este año, en junio, el equipo entregó un modelo estructural del telescopio hecho de metal en lugar de vidrio.
Las ondas gravitacionales fueron predichas por la teoría general de relatividad de Albert Einstein 1916 detectado por los observatorios terrestres en 2015. Las ondas forman cada vez que los objetos masivos se aceleran, como dos estrellas en órbita alrededor del otro. Ellos fluyen a través del espacio-tiempo, moviéndose a la velocidad de la luz, y no son afectados por los objetos que encuentran a lo largo del camino. Estas propiedades les hacen una herramienta valiosa para probar el cosmos.
Cada una de las tres naves espaciales LISA contiene un cubo dorado-platinum libre llamado masa de prueba. La nave espacial volará alrededor del cubo y gestionará su entorno para que el cubo caiga por el espacio sólo bajo la influencia de la gravedad. En 2016, LISA Pathfinder de ESA La misión demostró que era posible reducir las fuerzas no agravantes en las masas de pruebas al nivel necesario para la detección de ondas gravitacionales.
Contribuciones adicionales de la NASA incluyen el sistema láser, dispositivos para gestionar la acumulación de carga eléctrica en las masas de pruebas, análisis de datos para identificar y caracterizar las fuentes individuales de onda gravitacional, y experiencia científica e ingeniería adicional.
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