ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Κυριακή 13 Δεκέμβρη 2015
Σελ. /40
ΑΠΟΣΤΟΛΗ LISA PATHFINDER
Σε αναζήτηση των βαρυτικών κυμάτων του Αϊνστάιν

Η εκτόξευση της διαστημοσυσκευής LISA Pathfinder, με πύραυλο Vega, από το διαστημοδρόμιο Κουρού, στη Γαλλική Γουιάνα

Associated Press

Η εκτόξευση της διαστημοσυσκευής LISA Pathfinder, με πύραυλο Vega, από το διαστημοδρόμιο Κουρού, στη Γαλλική Γουιάνα
Ενα εργαστήριο φυσικής ταξιδεύει ήδη στο Διάστημα για να εξετάσει μια από τις προβλέψεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας του Αϊνστάιν. Πρόκειται για τη συσκευή LISA Pathfinder, του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), που εκτοξεύτηκε πριν από λίγες μέρες από το διαστημοδρόμιο στο Κουρού, της Γαλλικής Γουιάνας, με πύραυλο Vega.

Τα βαρυτικά κύματα είναι κυματισμοί στον ιστό του χωροχρόνου, των οποίων την ύπαρξη προβλέπει η γενική σχετικότητα. Οι κυματισμοί αυτοί, που προκαλούνται από σώματα μεγάλης μάζας που επιταχύνονται, δεν έχουν ανιχνευτεί μέχρι τώρα επειδή είναι πολύ μικροσκοπικοί. Για παράδειγμα, ένα ζευγάρι μαύρες τρύπες που περιστρέφονται η μια γύρω από την άλλη θα προκαλούσαν την επιμήκυνση ενός χάρακα μήκους ενός χιλιομέτρου, ελαφρώς λιγότερο από το μέγεθος ενός ατόμου!..

Η αποστολή LISA Pathfinder θα είναι μια δοκιμή για την εξαιρετική τεχνολογία που χρειάζεται για την παρατήρηση των βαρυτικών κυμάτων στο Διάστημα. Αποτελείται από ένα ζευγάρι πανομοιότυπων κύβων χρυσού - πλατίνας, με ακμή 46 χιλιοστών, που απέχουν μεταξύ τους 38 εκατοστά και θα είναι πλήρως απομονωμένοι από οποιεσδήποτε εξωτερικές και εσωτερικές δυνάμεις ασκούνται πάνω τους, με εξαίρεση τη βαρύτητα. Η αποστολή θα βάλει αυτούς τους κύβους στην πιο καθαρή κατάσταση ελεύθερης πτώσης (φαινομενική έλλειψη βαρύτητας) που έχει πραγματοποιηθεί ποτέ στο Διάστημα και θα παρατηρήσει τις σχετικές θέσεις τους με εκπληκτική ακρίβεια. Αποστολές σαν αυτή θα είναι πολύ σημαντικές σε συνδυασμό με τα επίγεια εργαστήρια που αναζητούν τα βαρυτικά κύματα, αυτούς τους διαφεύγοντες της προσοχής κοσμικούς αγγελιοφόρους. Τα διαστημικά και τα επίγεια πειράματα είναι ευαίσθητα σε διαφορετικού τύπου βαρυτικά κύματα και γι' αυτό αλληλοσυμπληρώνονται.

Αποστολή - πιλότος

Καλλιτεχνική απεικόνιση του πειράματος ανίχνευσης βαρυτικών κυμάτων. Μέσα σε δύο κυλίνδρους υπό κενό, βρίσκονται δύο κύβοι από χρυσό. Η LISA θα παρακολουθεί τους δύο κύβους με υψηλής ακρίβειας συμβολόμετρο λέιζερ, καθώς αυτοί θα μπαίνουν σε κατάσταση ελεύθερης πτώσης (φαινομενική μηδενική βαρύτητα). Το όργανο βρίσκεται ανάμεσα στους δύο κυλίνδρους και διαθέτει 22 κάτοπτρα και θα μπορεί να καταγράφει την παραμικρή αλλαγή θέσης ή προσανατολισμού των κύβων, χωρίς να τους ακουμπά
Καλλιτεχνική απεικόνιση του πειράματος ανίχνευσης βαρυτικών κυμάτων. Μέσα σε δύο κυλίνδρους υπό κενό, βρίσκονται δύο κύβοι από χρυσό. Η LISA θα παρακολουθεί τους δύο κύβους με υψηλής ακρίβειας συμβολόμετρο λέιζερ, καθώς αυτοί θα μπαίνουν σε κατάσταση ελεύθερης πτώσης (φαινομενική μηδενική βαρύτητα). Το όργανο βρίσκεται ανάμεσα στους δύο κυλίνδρους και διαθέτει 22 κάτοπτρα και θα μπορεί να καταγράφει την παραμικρή αλλαγή θέσης ή προσανατολισμού των κύβων, χωρίς να τους ακουμπά
Από τη μέρα της τοποθέτησής του σε χαμηλή τροχιά, το σκάφος της αποστολής LISA Pathfinder με αλλεπάλληλες πυροδοτήσεις του κινητήρα του την κατάλληλη στιγμή σταδιακά ανεβάζει την τροχιά του. Η τελική πυροδότηση θα το ωθήσει προς τον τελικό του προορισμό, το σημείο Λαγκράντζ 1 (L1), γύρω στο 1,5 εκατομμύριο χιλιόμετρα μακριά από τη Γη προς τη μεριά του Ηλιου. Αυτό είναι ένα από τα 5 σημεία βαρυτικής ισορροπίας μεταξύ ενός άστρου και ενός πλανήτη, όπου οι βαρυτικές έλξεις εξισορροπούνται και ένα σκάφος που θα φτάσει εκεί, υπόκειται σε μηδενική συνισταμένη βαρυτική δύναμη. Οταν το LISA Pathfinder φτάσει στο L1 γύρω στα μέσα Φλεβάρη του 2016, θα αρχίσει την εξάμηνη επιστημονική αποστολή του. Τότε, όλοι οι μηχανισμοί που συγκρατούν τους δύο κύβους θα ξεκλειδώσουν και οι κύβοι δεν θα βρίσκονται πια σε μηχανική επαφή με το σκάφος. Ενα πολύπλοκο σύστημα ακτίνων λέιζερ που θα ανακλώνται πάνω τους θα μετρά πόσο κοντά είναι στην κατάσταση απόλυτης ελεύθερης πτώσης, με ακρίβεια ενός δισεκατομμυριοστού του χιλιοστού! Πείραμα τέτοιας ακρίβειας δεν έχει ξαναγίνει στο Διάστημα.

Το ίδιο το σκάφος θα είναι ενεργό στοιχείο του πειράματος, καθώς 10 φορές το δευτερόλεπτο θα πυροδοτεί ειδικούς μικροπροωθητήρες (ωστικής δύναμης μερικών νανονιούτον), ώστε να αποφεύγει την επαφή των κύβων με το εσωτερικό του (τους κυλίνδρους κενού μέσα στους οποίους βρίσκονται οι κύβοι), προστατεύοντάς τους έτσι από οποιεσδήποτε δυνάμεις θα τους εμπόδιζαν να κινηθούν αποκλειστικά υπό την επίδραση της βαρύτητας.


Αν αυτό το ακραίας ακρίβειας πείραμα έχει επιτυχία, όχι με την έννοια οπωσδήποτε του εντοπισμού βαρυτικών κυμάτων, αλλά της απόδειξης ότι μπορούν να γίνουν στο Διάστημα τέτοιες λεπτομερείς μετρήσεις, τότε θα κατασκευαστεί ένα μεγάλης κλίμακας και μακράς διάρκειας ζωής διαστημικό παρατηρητήριο, ικανό να ανιχνεύσει τα ανεπαίσθητα βαρυτικά κύματα. Η αποστολή - πιλότος LISA Pathfinder μπορεί να ανοίξει ένα νέο «παράθυρο» για την παρατήρηση του σύμπαντος.


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγές: http://sci.esa.int/lisa-pathfinder, www.nasa.gov


ΠΛΟΥΤΩΝΑΣ
Παγετώνες αζώτου πάνω σε πάγο νερού!

Κρατήρες από πρόσκρουση μετεωριτών ανοίγουν «παράθυρο» στους επιστήμονες, για να ρίξουν μια ματιά λίγο κάτω από τον πάγο της επιφάνειας του Πλούτωνα. Ως μέτρο για το μέγεθος των κρατήρων με την μπλε γραμμή πάνω αριστερά εμφανίζεται το φαινόμενο μήκους 6 μιλίων (περίπου 10 χλμ.)

NASA/JHUAPL/SwRI

Κρατήρες από πρόσκρουση μετεωριτών ανοίγουν «παράθυρο» στους επιστήμονες, για να ρίξουν μια ματιά λίγο κάτω από τον πάγο της επιφάνειας του Πλούτωνα. Ως μέτρο για το μέγεθος των κρατήρων με την μπλε γραμμή πάνω αριστερά εμφανίζεται το φαινόμενο μήκους 6 μιλίων (περίπου 10 χλμ.)
Συνεχίζεται η ροή φωτογραφιών υψηλής ανάλυσης από τη διαστημοσυσκευή «Νέοι Ορίζοντες» προς τη Γη και κάθε νέα φωτογραφία αποκαλύπτει περισσότερα από τα μυστικά του νάνου πλανήτη Πλούτωνα, κοντά από τον οποίο πέρασε το σκάφος στις 14 Ιούλη. Οι τελευταίες από τις αποθηκευμένες στην ψηφιακή μνήμη του σκάφους φωτογραφίες αναμένεται να φτάσουν προς το τέλος του 2016. Τέτοιος είναι ο όγκος τους και τόσο αργή η ταχύτητα μετάδοσής τους, που επιβάλλεται, λόγω της απόστασης των 5 και πλέον δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων, που απέχει σήμερα το «Νέοι Ορίζοντες», καθώς κατευθύνεται προς τη ζώνη Κούιπερ, στα άκρα του ηλιακού συστήματος.

Σε μερικές από τις νέες φωτογραφίες φαίνονται με λεπτομέρεια (κάθε εικονοστοιχείο αντιστοιχεί σε επιφάνεια 80 επί 80 μέτρων) τα βουνά από πάγο νερού στα οποία δόθηκε το προσωρινό όνομα «όρη αλ-Ιντρίσι». Τα βουνά αυτά συνορεύουν με τη λεία Πεδιάδα Σπούτνικ, δημιουργώντας μια έντονη αντίθεση. Τα συντρίμμια που περιβάλλουν τα βουνά κάνουν πολύ πιθανό τα αλ-Ιντρίσι να είναι τεράστια κομμάτια πάγου, που στις θερμοκρασίες του Πλούτωνα είναι ιδιαίτερα σκληρά και τα οποία έχουν με κάποιο τρόπο αναποδογυρίσει και κυλίσει μέχρι τις σημερινές θέσεις τους. Αντίθετα, οι πεδιάδες του Πλούτωνα φαίνεται να καλύπτονται από πολύ πιο μαλακό πάγο αζώτου. Παγετώνες από πάγο αζώτου φαίνεται να ρέουν σε ορισμένες κοιλάδες μεταξύ των βουνών από πάγο νερού!

Παγετώνες πιθανότατα αζώτου ρέουν ανάμεσα σε βουνά που οι επιστήμονες εκτιμούν ότι αποτελούνται από πάγο νερού. Η αντίθεση με τη σχετικά λεία Πεδιάδα Σπούτνικ είναι έντονη

NASA/JHUAPL/SwRI

Παγετώνες πιθανότατα αζώτου ρέουν ανάμεσα σε βουνά που οι επιστήμονες εκτιμούν ότι αποτελούνται από πάγο νερού. Η αντίθεση με τη σχετικά λεία Πεδιάδα Σπούτνικ είναι έντονη
Αλλες φωτογραφίες δείχνουν σε υψηλή ανάλυση τους κρατήρες που δημιούργησαν πτώσεις μετεωριτών. Χάρη σ' αυτές, οι επιστήμονες μπορούν να «δουν» κάτω από το επιφανειακό στρώμα πάγου και να βγάλουν ορισμένα συμπεράσματα για το υπέδαφος, τουλάχιστον σε βάθος μερικών εκατοντάδων μέτρων. Βλέποντας στο εσωτερικό του πλανήτη μπορούν να βγάλουν κάποια συμπεράσματα για τη γεωλογική ιστορία του Πλούτωνα. Σε πολλές περιπτώσεις, είναι έντονη η διαστρωμάτωση του υπεδάφους στις πλαγιές των κρατήρων.

Να σημειωθεί ότι φωτογραφίες αυτής της ποιότητας για τον Αρη και την Αφροδίτη, τους κοντινότερους πλανήτες στη Γη, έγιναν διαθέσιμες ολόκληρες δεκαετίες μετά την πρώτη προσέγγιση διαστημικού σκάφους.



Ευρωεκλογές Ιούνη 2024
Μνημεία & Μουσεία Αγώνων του Λαού
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ