Aprovação de uma missão europeia para detectar ondulações cósmicas

  • Escrito por Jonathan Amos
  • Repórter Científico
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Obra de arte: As três espaçonaves idênticas voarão em formação, separadas por 2,5 milhões de quilômetros uma da outra

Aquela que será uma das missões espaciais mais ambiciosas e caras alguma vez empreendidas pela Europa acaba de receber luz verde oficial.

A Antena Espacial do Interferômetro Laser (Lisa) tentará detectar ondulações na estrutura do espaço-tempo geradas quando buracos negros gigantes colidem.

Estas ondas gravitacionais serão detectadas por três naves espaciais que disparam lasers umas contra as outras a uma distância de 2,5 milhões de quilómetros (1,5 milhões de milhas).

O custo chegará a bilhões.

Os cientistas acreditam que o estudo das ondas gravitacionais ajudará a responder questões importantes sobre o funcionamento e a história do universo.

Funcionários da Agência Espacial Europeia (ESA) esperam um orçamento de 1,75 mil milhões de euros (1,5 mil milhões de libras; 1,9 mil milhões de dólares), com contribuições adicionais provenientes de estados membros, incluindo Alemanha, França, Itália, Reino Unido, Países Baixos e Suíça. A NASA também será um parceiro importante.

Embora seja uma quantia elevada, representa um custo para toda a vida – e a complexidade da missão significa que não será lançada antes de 2035, no mínimo.

A Diretora de Ciência da ESA, Professora Carol Mundell, comparou o custo para cada cidadão europeu ao custo de uma chávena de café e expressou a sua esperança de que concordassem com ela que isto representa uma grande relação custo-benefício.

“Estamos tentando resolver alguns grandes mistérios da física”, disse ela à BBC.

“Como podemos ir além da teoria da relatividade geral de Einstein (sua teoria da gravidade)? Como podemos explorar a natureza do espaço-tempo? Como entendemos as colisões mais violentas do universo, entre buracos negros supermassivos? Então, você pode reunir o que parece ser ficção científica e engenharia científica, “E tornamos isso um fato científico.”

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Na Terra, ondas gravitacionais são detectadas por lasers disparados através de longos túneis

As ondas gravitacionais são uma previsão das equações de Einstein.

São ondas de energia que se espalham pelo universo à velocidade da luz quando as massas aceleram.

Ir para o espaço com detectores permitiria aos pesquisadores detectar fenômenos com comprimentos de onda muito mais longos.

O professor Harry Ward, da Universidade de Glasgow, no Reino Unido, disse: “É tudo uma questão de tamanho. Com Lisa estamos a falar sobre sentir o encontro de buracos negros que são milhões de vezes mais massivos que o nosso Sol.”

Os cientistas estão particularmente interessados ​​em estudar estes objetos massivos porque a sua criação e evolução parecem estar intimamente ligadas às galáxias que albergam, pelo que a análise das suas propriedades revelará detalhes sobre como as estruturas massivas que vemos no céu se formaram em todo o Universo. data.

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As tecnologias na Europa estão em desenvolvimento há décadas

Na Terra, as ondas gravitacionais são detectadas a partir das perturbações que causam no caminho da luz laser quando esta é disparada através de túneis em forma de L com 4 quilómetros de comprimento.

A LISA utilizará o mesmo princípio, mas disparará os seus feixes a uma distância muito maior e entre três naves espaciais idênticas dispostas num triângulo equilátero.

É necessária uma precisão de medição incrível porque, embora as ondas venham de fontes massivas, o seu sinal é pequeno – meras frações da largura de um átomo.

Os cientistas falam sobre picômetros, que medem um trilionésimo de metro.

“Se aumentarmos a escala, é equivalente a medir a mudança na distância até Alpha Centauri até aproximadamente a espessura de um pedaço de papel,” disse o Dr. Euan Fitzsimmons do Centro de Tecnologia de Astronomia do Reino Unido (UK ATC). Alpha Centauri inclui o sistema estelar mais próximo da Terra e está a mais de quatro anos-luz de distância.

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O robô colocará os espelhos nas bancadas ópticas no lugar certo e no ângulo certo

Na verdade, Lisa está em desenvolvimento há décadas e passou por muitos altos e baixos, principalmente com o envolvimento dos americanos. Eles entraram e saíram, mas agora estão de volta e trarão tecnologias importantes, incluindo lasers.

O Comité do Programa Científico da ESA (SPC) selecionou a LISA como candidata a missão em 2017. Desde então, o pessoal técnico da agência, com o apoio da indústria e da academia europeias, tem estudado se a missão é realmente possível. A avaliação positiva permitiu agora que os delegados da ESA “adotassem” oficialmente o projeto.

A Agência Espacial do Reino Unido ofereceu o seu apoio, apesar da reserva de que um estudo de viabilidade ainda não foi submetido ao Tesouro de Sua Majestade. Isto será apresentado em breve e espera-se uma decisão antes do final do ano, após o qual a ESA procurará lançar grandes contratos industriais em toda a Europa.

A Grã-Bretanha está programada para fornecer os chamados assentos ópticos na espaçonave. São sistemas de espelhos que circundam os raios de luz laser para que seu comportamento possa ser observado com precisão. Um dos principais centros de distribuição de dados também ficará hospedado no Reino Unido.

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