marzo 4, 2024

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Aprobación de una misión europea para detectar ondas cósmicas

Aprobación de una misión europea para detectar ondas cósmicas
  • Escrito por Jonathan Amós
  • Reportero científico
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Obra de arte: Las tres naves espaciales idénticas volarán en formación, a 2,5 millones de kilómetros de distancia entre sí

La que será una de las misiones espaciales más ambiciosas y costosas jamás emprendidas por Europa acaba de recibir luz verde oficial.

La Antena Espacial de Interferómetro Láser (Lisa) intentará detectar ondas en el tejido del espacio-tiempo generadas cuando chocan agujeros negros gigantes.

Estas ondas gravitacionales serán detectadas por tres naves espaciales que dispararán láseres entre sí a una distancia de 2,5 millones de kilómetros (1,5 millones de millas).

El costo alcanzará miles de millones.

Los científicos creen que estudiar las ondas gravitacionales ayudará a responder preguntas importantes sobre el funcionamiento y la historia del universo.

Los funcionarios de la Agencia Espacial Europea (ESA) esperan un presupuesto de 1.750 millones de euros (1.500 millones de libras esterlinas; 1.900 millones de dólares), con contribuciones adicionales provenientes de estados miembros como Alemania, Francia, Italia, el Reino Unido, los Países Bajos y Suiza. La NASA también será un socio clave.

Aunque se trata de una suma grande, representa un costo de por vida, y la complejidad de la misión significa que no se lanzará hasta 2035 como muy pronto.

La directora científica de la ESA, la profesora Carol Mundell, comparó el coste para cada ciudadano europeo con el coste de una taza de café y expresó su esperanza de que coincidieran con ella en que esto representa una gran relación calidad-precio.

“Estamos intentando resolver algunos grandes misterios de la física”, le dijo a la BBC.

“¿Cómo podemos ir más allá de la teoría de la relatividad general de Einstein (su teoría de la gravedad)? ¿Cómo podemos explorar la naturaleza del espacio-tiempo? ¿Cómo entendemos las colisiones más violentas del universo, entre agujeros negros supermasivos? Entonces, se puede reúnen lo que parece ciencia ficción e ingeniería científica, “y lo convertimos en un hecho científico”.

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En la Tierra, las ondas gravitacionales se detectan mediante láseres disparados a través de largos túneles

Las ondas gravitacionales son una predicción de las ecuaciones de Einstein.

Son ondas de energía que se propagan por el universo a la velocidad de la luz cuando las masas se aceleran.

Ir al espacio con detectores permitiría a los investigadores detectar fenómenos con longitudes de onda mucho más largas.

El profesor Harry Ward de la Universidad de Glasgow, Reino Unido, dijo: “Todo es cuestión de tamaño. Con Lisa estamos hablando de detectar el encuentro de agujeros negros que son millones de veces más masivos que nuestro sol”.

Los científicos están particularmente interesados ​​en estudiar estos objetos masivos porque su creación y evolución parecen estrechamente vinculadas a las galaxias que albergan, por lo que examinar sus propiedades revelará detalles sobre cómo se formaron en todo el universo las estructuras masivas que vemos en el cielo. fecha.

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Las tecnologías en Europa llevan décadas desarrollándose

En la Tierra, las ondas gravitacionales se detectan a partir de las perturbaciones que causan en la trayectoria de la luz láser cuando ésta atraviesa túneles en forma de L de 4 kilómetros de longitud.

LISA utilizará el mismo principio pero disparará sus rayos a una distancia mucho mayor y entre tres naves espaciales idénticas dispuestas en un triángulo equilátero.

Se necesita una precisión de medición increíble porque, aunque las ondas provienen de fuentes masivas, su señal es pequeña: meras fracciones del ancho de un átomo.

Los científicos hablan de picómetros, que miden una billonésima parte de un metro.

“Si lo ampliamos, equivale a medir el cambio en la distancia a Alfa Centauri aproximadamente al grosor de una hoja de papel”, dijo el Dr. Euan Fitzsimmons del Centro de Tecnología Astronómica del Reino Unido (UK ATC). Alpha Centauri incluye el sistema estelar más cercano a la Tierra y está a más de cuatro años luz de distancia.

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El robot colocará los espejos en los bancos ópticos en el lugar correcto y en el ángulo correcto.

De hecho, Lisa ha estado en desarrollo durante décadas y ha pasado por muchos altibajos, sobre todo con la participación de los estadounidenses. Han estado entrando y saliendo, pero ahora han regresado por completo y traerán tecnologías importantes, incluidos los láseres.

El Comité del Programa Científico (SPC) de la ESA seleccionó a LISA como misión candidata en 2017. Desde entonces, el personal técnico de la agencia, con el apoyo de la industria y el mundo académico europeos, ha estado estudiando si la misión es realmente posible. La evaluación positiva ha permitido ahora a los delegados de la ESA “adoptar” oficialmente el proyecto.

La Agencia Espacial del Reino Unido ha ofrecido su apoyo a pesar de la reserva de que aún no se ha presentado un estudio de viabilidad al Tesoro de Su Majestad. Esto se presentará pronto y se espera una decisión antes de fin de año, después de lo cual la ESA buscará implementar importantes contratos industriales en toda Europa.

Gran Bretaña tiene previsto proporcionar los llamados asientos ópticos en la nave espacial. Se trata de sistemas de espejos que rodean los rayos de luz láser para poder observar con precisión su comportamiento. Uno de los principales centros de distribución de datos también estará alojado en el Reino Unido.

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