تمت الموافقة على المهمة الأوروبية لكشف التموجات الكونية

إن ما سيكون واحدًا من أكثر البعثات الفضائية طموحًا وأغلىها تكلفةً على الإطلاق التي أطلقتها أوروبا، قد حصل على الضوء الأخضر الرسمي.

سيحاول هوائي مقياس التداخل الليزري الفضائي (LISA) اكتشاف التموجات في نسيج الزمكان التي تنشأ عندما تصطدم الثقوب السوداء الهائلة.

سيتم استشعار موجات الجاذبية هذه على مسافة 2.5 مليون كيلومتر (1.5 مليون ميل) بواسطة ثلاث مركبات فضائية تطلق أشعة الليزر على بعضها البعض.

سيكلف كرور.

يعتقد العلماء أن دراسة موجات الجاذبية يمكن أن تساعد في الإجابة على أسئلة مهمة حول طريقة عمل الكون وتاريخه.

وتوقع المسؤولون في وكالة الفضاء الأوروبية (Esa) ميزانية قدرها 1.75 مليار يورو (1.5 مليار جنيه استرليني؛ 1.9 مليار دولار)، مع مساهمات إضافية قادمة من الدول الأعضاء بما في ذلك ألمانيا وفرنسا وإيطاليا والمملكة المتحدة وهولندا وسويسرا. وستكون وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) أيضًا شريكًا رئيسيًا.

ورغم أن هذا المبلغ كبير، إلا أنه يمثل تكلفة مدى الحياة – وتعقيد العمل يعني أنه لن يبدأ قبل عام 2035.

وقارن مدير العلوم في وكالة الفضاء الأوروبية، البروفيسور كارول مونديل، تكلفة فنجان من القهوة بتكلفة كل مواطن أوروبي، وأعرب عن اعتقاده بأنهم سيوافقون على أنها تمثل قيمة كبيرة مقابل المال.

وقال لبي بي سي: “إننا نحاول حل بعض الألغاز العظيمة في الفيزياء”.

“كيف نتجاوز نظرية النسبية العامة لأينشتاين (نظريته في الجاذبية)؟ كيف نستكشف طبيعة الزمكان؟ كيف نفهم أعنف الاصطدامات في الكون، بين الثقوب السوداء الهائلة؟ إذن، تطرح الأمر … تقريبًا مزيج من الخيال العلمي والهندسة العلمية، مما يجعلها حقيقة علمية.”

موجات الجاذبية هي تنبؤ بمعادلات أينشتاين.

إنها تموجات من الطاقة تنتقل عبر الكون بسرعة الضوء عندما تتسارع الكتل.

إن الذهاب إلى الفضاء باستخدام أجهزة الكشف سيسمح للباحثين باستشعار الظواهر ذات الطول الموجي الطويل.

وقال البروفيسور هاري وارد من جامعة جلاسكو في المملكة المتحدة: “الأمر كله يتعلق بالحجم. مع ليزا نتحدث عن اندماج ثقوب سوداء تبلغ كتلتها ملايين المرات كتلة شمسنا”.

يهتم العلماء بشكل خاص بدراسة هذه الأجسام الضخمة لأن تكوينها وتطورها يرتبطان ارتباطًا وثيقًا بالمجرات التي تستضيفها، ويمكن أن تكشف دراسة خصائصها عن تفاصيل حول كيفية تشكل الهياكل الكبيرة التي نراها في السماء عبر الكون. تاريخ.

على الأرض، يتم الكشف عن موجات الجاذبية عن طريق ضوء الليزر الذي يتم إطلاقه في أنفاق على شكل حرف L بطول 4 كيلومترات من اضطرابات الإثارة في مسار الضوء.

ستستخدم ليزا نفس المبدأ، ولكنها ستطلق أشعتها على مسافات أكبر، وسيتم ترتيبها في مثلث متساوي الأضلاع بين ثلاث مركبات فضائية متطابقة.

إن دقة القياس المذهلة مطلوبة لأنه على الرغم من أن الموجات تأتي من مصادر ضخمة، إلا أن إشارتها صغيرة جدًا – فقط أجزاء من عرض الذرة.

يتحدث العلماء عن البيكومترات، وهي تريليونات من المتر.

وقال الدكتور إيفان فيتزسيمونز من مركز التكنولوجيا الفلكية في المملكة المتحدة (UK ATC): “إذا قمت بقياسه، فهو يعادل قياس التغير في المسافة إلى Alpha Centauri إلى سمك قطعة من الورق”. يتألف Alpha Centauri من أقرب نظام نجمي إلى الأرض ويبعد أكثر من أربع سنوات ضوئية.

لقد كانت ليزا قيد التطوير بالفعل منذ عدة عقود وقد مرت بالعديد من فترات الصعود والهبوط دون مشاركة الأمريكيين. لقد دخلوا وخرجوا، لكنهم عادوا الآن بكامل قوتهم وسيجلبون تقنيات مهمة، بما في ذلك الليزر.

اختارت لجنة البرنامج العلمي التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (SPC) ليزا كمهمة مرشحة في عام 2017. ومنذ ذلك الحين، يقوم الطاقم الفني للوكالة، بدعم من الصناعة الأوروبية والأوساط الأكاديمية، بدراسة ما إذا كانت المهمة ممكنة بالفعل. وقد سمح التقييم الإيجابي الآن لممثلي وكالة الفضاء الأوروبية “بقبول” المشروع رسميًا.

وعرضت وكالة الفضاء البريطانية دعمها، على الرغم من أنها احتفظت بضرورة تقديم دراسة جدوى إلى خزانة صاحبة الجلالة. وسيتم تقديمه قريبًا، ومن المتوقع صدور القرار بحلول نهاية هذا العام، وبعد ذلك ستقوم وكالة الفضاء الأوروبية بإبرام عقود صناعية كبرى في جميع أنحاء أوروبا.

ومن المقرر أن توفر بريطانيا ما يسمى بالمقاعد البصرية على متن المركبة الفضائية. وهي عبارة عن هياكل مرآة تجمع بين أشعة الليزر بحيث يمكن ملاحظة سلوكها بدقة. سيتم أيضًا استضافة أحد مراكز توزيع البيانات الرئيسية في المملكة المتحدة.