# чтиво | Как только ЕКА собирается перевернуть наше представление об Вселенной

    Те самый, кто доживут перед началом 2034 года, запомнят его навечно, так как Европейское галлактическое агентство собирается в этот год положить начало миссии eLISA. В рамках данной миссии агентство будет применять три галлактических диагностических станции, кои займутся исследованием гравитационных волн. Задачей, которая в один великолепный денек сумеет привести нас к переосмыслению познаний об всей Вселенной.

    Гравитационные волны в первый раз были отмечены в общей теории относительности Эйнштейном практически век тамошнему обратно. В наибольшей либо наименьшей степени гравитационные волны похожи на звуковые, но заместо тамошнего дабы проходить через воздух, они проходят через место и время. И хотя об гипотетичном существовании гравитационных волн знали гораздо на исходных рубежах минувшего века, до сего времени никто эдак не сумел них найти. Числится, что гравитационные волны несут ответственность за все явления, происходящие во Вселенной: начиная от слияния темных дыр либо притягивания планет к собственным звездам и заканчивая самим Наибольшим взрывом.

    # чтиво | Как только ЕКА собирается перевернуть наше представление об Вселенной

    Одна из первых темных дыр в представлении художника (изображение: NASA/JPL-Caltech)

    Таковыми увлекательными гравитационные волны для ученых выполняет тамошний факт, что в отличие от света, электромагнетизма либо каких бы то ни было остальных сил, они распространяются без интерференции. Пыль, газ, преломления — ничто и не способен них приостановить. Благодаря гравитационным волнам ученые в дальнейшем сумеют заглянуть намного поглубже во время, чем раньше прежде числилось.

    Команда eLISA разговаривает, что вероятность определить и исследовать гравитационные волны откроет для ученых новейший взор на черную энергию, древний остаток ранешних дней — галлактические струны, малогабаритные двоичные астральные системы, квазары, структуру Млечного Пути, и дозволит целиком исследовать всю историю, связанную с темными прорехами. А уж это же в особенности немаловажно, потому что астрологи веруют, что все колоритные галактики во Вселенной имеют в собственных центрах сверхмассивные темные прорехи. Потому полностью четкое осознание темных дыр является критически немаловажным параметром для осознания самих галактик в целом. Познание гравитационных волн поможет предпочтительнее исследовать процессы, связанные с константной Хаббла, описывающей расширение Вселенной, и рано или поздно дозволит провести новейшие испытания на проверку общей теории относительности.

    eLISA в представлении художника (изображение: AEI/MM/exozet)

    Сложность в обнаружении гравитационных волн состоит в том, что распознавание волн в пространстве-времени просит наличия неописуемо чувствительного оборудования, при котором даже обыкновенное прикосновение тонкой микроиглы появится огромным взрывом астероида. Пригодным посредством для сего готов стать лазерный интерферометр, который дозволит лазерному лучу разделяться на взаимодействующие вместе пучки, создавая напоследок общую интерференционную картинку даже на самых удаленных дистанциях. Это же дозволит коллекционировать информацию даже об самых мелких движениях в пространстве, кои прежде нереально существовало следить. ИСТИНА, этот способ подступает лишь для большенных дистанций и просит почти абсолютной стабильности лазера.

    Пробы обнаружения гравитационных волн с поверхности Почвы эдак не увенчались фуррором. Все поэтому, что базисная площадь работы интерферометра ограничена и подвержена разнообразным вибрациям и иным помехам. Потому инсталляция подобного оборудования посередине гравитационного поля Почвы — это же все равно, что попытка наблюдения за звездами из обсерватории, установленной на Солнце.

    Выходом из данной ситуации станет проект eLISA, подразумевающий пользование мощности сразу же трех галлактических телескопов, кои будут ишачить по принципу интерферометра Майкельсона и размещаться на расстоянии единого миллиона км друг от друга. Задачей интерферометра, либо гравитометра будет слежение за тем самым, как только будут конфигурироваться, растягиваясь и сжимаясь, гравитационные волны в пространстве-времени.

    Лазерные интерферометры снутри оптической инсталляции eLISA в представлении художника (изображение: AEI/MM/exozet)

    Международное общество ученых и инженеров, стоящих за eLISA, придали конструкции неофициальное заглавие «науколета» (sciencecraft) и помечают, что невзирая на то, что пуск миссии состоится минимум сквозь двадцать лет, интерферометрическая измерительная система, телескопы и детекторы гравитации на деле разработаны десять годов назад.

    eLISA будет присутствовать около Солнца в точке Лангранжа Земля-Солнце, где гравитационные силы Солнца и Почвы присутствуют в равной пропорции, позволяя находящимся в их объектам оставаться недвижимыми. Три галлактических диагностических телескопа, находящихся на расстоянии от единого перед началом пяти миллионов км друг от друга, будут составлять треугольную формацию и по мере необходимости синхронно поворачиваться в интересующую ученых область космоса. Причем наибольшая удаленность аппаратов от Почвы может составлять перед началом 70 миллионов км, что является пределом для коммуникационной системы телескопа eLISA.

    Снутри каждого аппарата будет присутствовать «контрольный груз». Он будет состоять из 46 миллиметров кубов из плотного антимагнитного золото-платинового металла, плавающих в особых вакуумных видеокамерах. Сущность в фолиант, что системы терморегулирования снутри аппарата умеют воздействовать на работу контрольных грузов, и потому в этих целях для защиты будут употребляться вакуумные видеокамеры. За исключением тамошнего, снутри видеокамеры будет употребляться уф-излучение для освобождения электронов и поддержания в видеокамере нейтральной статической окружающей среды во время «бомбардировки» аппарата галлактическими лучами.

    Расчетная схема видеокамеры с контрольным грузом (изображение: Университет Альберта Эйнштейна)

    # чтиво | Как только ЕКА собирается перевернуть наше представление об Вселенной

    Вакуумная видеокамера, в какой выполняется возведение видеокамеры для контрольного груза

    Принципиальной индивидуальностью eLISA будет то, что вся система употребляет компенсацию лобового сопротивления. Это же значит, что для тамошнего дабы контрольный груз все время оставался посередине видеокамеры, галлактическому аппарату приходится всегда двигаться. Любая видеокамера имеет емкостные датчики, определяющие конфигурации в позиции контрольного груза по отношению к самому галлактическому аппарату. Лазерный интерферометр в это время определяет характеристики сего конфигурации. Ежели контрольный груз покидает область нулевой позиции, в работу вступают микродвигатели, кои ведут галлактический аппарат в сторону модифицированной позиции перед началом тотального возвращения контрольного груза в начальное местоположение.

    Нужные опции системы выполняются за счет 20-сантиметрового телескопа, использующего Nd:YAG-лазер. Получаемый свет интерференцируется с эталонным лазерным лучом на оптической установке. Эта интерференция дозволяет системе высчитывать минутные движения контрольного груза с немыслимой точностью. Тут даже имеется система виртуального погашения шума лазера, который может воздействовать на точность измерений.

    Благодаря пользованию лазерного интерферометра, галлактический аппарат может использовать контрольный груз для распознавания дистанции меж спутниками прямо до единого пикометра — это же все меньше чем 1/31 часть объема атома гелия. Это же дозволит eLISA измерять фазу и поляризацию гравитационных волн, также частоту от 0,1 мегагерцом перед началом 100 Мегагерцом. За исключением тамошнего, eLISA сумеет созидать сразу же огромнейший участок космоса и получит вероятность распознавания даже хлипких и преломленных сигналов.

    Микродвигатели eLISA в представлении художника (изображение: AEI/MM/exozet)

    Первой целью eLISA предстанут малогабаритные двоичные системы, кои предстанут собственного рода испытательной площадкой для заданного проекта. Это же дозволит ученым совсем произвести все нужные опции и приготовить проект к новейшим открытиям.

    «Эта миссия дозволит нам исследовать Вселенную с совсем другого ракурса. Сейчас мы сможем и узреть и услышать все то, что внутри нее происходит», — разговаривает доктор физики Тим Саммер, глава проекта eLISA из Имперского института Лондона.

    «За несколько столетий астрономия пришла к тамошнему моменту, когда мы можем следить за Вселенной благодаря электрическому диапазону, созидать все больше оттенков, ежели желаете, в зримом, инфракрасном, рентгеновском либо субмиллиметровом спектрах. Однако в случае с гравитационными волнами нам нужен способ совсем другого метода сбора инфы. Это же то же самое, как только если б мы смотрели телек без звука и звук непредвиденно включился бы, давая нам вероятность намного предпочтительнее принимать поступающую информацию. Открывающиеся пред нами способности нереально обрисовать обыденным восхищением. Они намного свыше сего. Лишь представьте, что мы получим вероятность более точного осознания тамошнего, посему Вселенная смотрится конкретно эдак, как только смотрится, владеет ли гравитация скоростью света, когда и как только образовались первые темные прорехи, какие силы стоят за формированием галактик, как только расширяются астральные накопления и галактики, как только рождаются малогабаритные бинарные системы кинозвезд, и, возможно, даже получим вероятность узреть первые секунды опосля Немалого взрыва».

    Тестовый аппарат LISA Pathfinder в термобарокамере. Рядом команда инженеров (фотографии: ESA/Astrium/IABG)

    Для тестирования технологий eLISA Европейское галлактическое агентство собирается провести в 2015 году шестимесячную цель LISA Pathfinder (LPF). В ее рамках будут тестироваться системы, кои будут употребляться на борту галлактического аппарата eLISA. Ученые проверят точность, эффективность и наибольшие пределы измерительных оптических систем.

    Европейское галлактическое агентство отдало проекту eLISA систематизацию «миссия L3» («L» -в заданном случае значит «гигантский»). Она стартует опосля миссии L2, которую ЕКА запланировала на 2028 год и в рамках которой в космос отправится продвинутая галлактическая рентгеновская обсерватория «Афина».