أدى اكتشاف موجات الجاذبية من خلال تجربة LIGO في عام 2015 إلى إرسال تموجات من خلال المجتمع العلمي. تنبأ في الأصل من خلال نظرية النسبية العامة لأينشتاين ، أدى تأكيد هذه الموجات (واكتشافين لاحقين) إلى حل لغز كوني قديم. بالإضافة إلى ثني نسيج الزمكان ، من المعروف الآن أن الجاذبية يمكن أن تخلق أيضًا اضطرابات يمكن اكتشافها على بعد مليارات السنين الضوئية.
سعيًا للاستفادة من هذه الاكتشافات وإجراء أبحاث جديدة ومثيرة في موجات الجاذبية ، قامت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) مؤخرًا بإضاءة مهمة هوائي تداخل مقياس الليزر (LISA). تتكون هذه المهمة من ثلاثة أقمار صناعية تقيس موجات الجاذبية مباشرة من خلال قياس التداخل بالليزر ، وستكون هذه المهمة أول كاشف موجات جاذبية في الفضاء.
تم الإعلان عن هذا القرار أمس (الثلاثاء 20 يونيو) خلال اجتماع للجنة برنامج العلوم التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية. يعد تنفيذه جزءًا من خطة وكالة الفضاء الأوروبية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية - الدورة الحالية لتخطيط الوكالة طويل المدى لمهمات علوم الفضاء - والتي بدأت في عام 2015 وستستمر حتى عام 2025. كما أنها تتماشى مع رغبة وكالة الفضاء الأوروبية في دراسة " الكون غير المرئي "، سياسة تم اعتمادها في عام 2013.
لتحقيق ذلك ، سيتم نشر الأقمار الصناعية الثلاثة التي تشكل كوكبة ليزا في المدار حول الأرض. بمجرد الوصول إلى هناك ، سوف يفترضون تكوينًا ثلاثيًا - متباعدًا على مسافة 2.5 مليون كيلومتر (1.55 مليون ميل) - ويتبعون مدار الأرض حول الشمس. هنا ، بمعزل عن جميع التأثيرات الخارجية لكن جاذبية الأرض ، سيتصلون بعد ذلك بالليزر ويبدأون في البحث عن الاضطرابات الدقيقة في نسيج الزمكان.
تمامًا مثل كيفية عمل تجربة LIGO وكاشفات موجات الجاذبية الأخرى ، ستعتمد مهمة LISA على قياس التداخل بالليزر. تتكون هذه العملية من حزمة من الطاقة الكهرومغناطيسية (في هذه الحالة ، ليزر) يتم تقسيمها إلى قسمين ثم إعادة تجميعها للبحث عن أنماط التداخل. في حالة ليزا ، يلعب اثنان من الأقمار الصناعية دور عاكسات بينما يكون الباقي هو مصدر الليزر ومراقب شعاع الليزر.
عندما تمر موجة جاذبية عبر المثلث الذي أنشأته الأقمار الصناعية الثلاثة ، ستختلف أطوال شعاع الليزر بسبب التشوهات الزمانية التي تسببها الموجة. بمقارنة تردد شعاع الليزر في شعاع العودة بتردد الحزمة المرسلة ، سيكون LISA قادرًا على قياس مستوى التشويه.
يجب أن تكون هذه القياسات دقيقة للغاية ، حيث أن التشوهات التي يبحثون عنها تؤثر على نسيج الزمكان على معظم المستويات الدقيقة - بضعة ملايين من جزء من المليون من المتر على مسافة مليون كيلومتر. لحسن الحظ ، تم بالفعل اختبار تقنية اكتشاف هذه الموجات من قبل بعثة LISA Pathfinder ، التي تم نشرها في عام 2015 وستنتهي مهمتها في نهاية الشهر.
في الأسابيع والأشهر المقبلة ، ستنظر وكالة الفضاء الأوروبية في تصميم مهمة ليزا وإكمال تقييم التكلفة. إذا سارت الأمور كما هو مخطط لها ، فسيتم اقتراح المهمة "للتبني" قبل بدء البناء ، ومن المتوقع إطلاقها بحلول عام 2034. وفي نفس الاجتماع ، تبنت وكالة الفضاء الأوروبية أيضًا مهمة مهمة أخرى ستبحث عن الكواكب الخارجية في السنوات القادمة .
تُعرف هذه المهمة باسم PLAnetary Transits وتذبذب النجوم ، أو مهمة PLATO. مثل كيبلر ، ستراقب هذه المهمة النجوم داخل أجزاء كبيرة من السماء للبحث عن الانخفاضات الصغيرة في سطوعها ، والتي تنتج عن مرور الكواكب بين النجم والمراقب (أي طريقة العبور). تم تحديد هذه المهمة في الأصل في فبراير 2014 ، وستنتقل هذه المهمة الآن من مرحلة المخطط إلى البناء وستبدأ في عام 2026.
إنه وقت مثير لوكالة الفضاء الأوروبية. في السنوات الأخيرة ، التزمت بجهود متعددة على أمل الحفاظ على التزام أوروبا واستمرار وجودها في الفضاء. وتشمل هذه دراسة "الكون غير المرئي" ، وتصاعد المهام إلى القمر والمريخ ، والحفاظ على الالتزام بمحطة الفضاء الدولية ، وحتى بناء خليفة لمحطة الفضاء الدولية على القمر!
