LISA Pathfinder a caminho da demonstração das ondas gravitacionais



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A missão LISA Pathfinder da ESA descolou hoje cedo num foguetão Vega, do Porto Espacial Europeu em Kourou, Guiana Francesa, a caminho da demonstração de tecnologia para a observação de ondas gravitacionais a partir do espaço.  

As ondas gravitacionais são ondulações no tecido do espaço-tempo, previstas há um século exactamente, por Albert Einstein, na sua Teoria Geral da Relatividade, publicada a 2 de Dezembro de 1915.

De acordo com a teoria de Einstein, estas flutuações serão universais, geradas por objetos maciços acelerados. No entanto, estas ondas ainda não foram detetadas diretamente até à data porque são muito pequenas. Por exemplo, as ondas emitidas por um par de buracos negros esticaria uma régua de um milhão de quilómetros em menos do que o tamanho de um átomo.

Veja o vídeo.

A LISA Pathfinder irá testar  a extraordinária tecnologia necessária à observação de ondas gravitacionais do espaço. No seu centro está um par de cubos de platina-ouro, idênticos, com 46mm separados por 38 cm,  que serão isolados de todas as forças, externas e internas, a atuar sobre eles, excepto uma: a gravidade.

Durante a missão, estes dois cubos irão fazer a queda-livre mais pura alguma vez produzida no espaço e as suas posições relativas serão monitorizadas com uma precisão impressionante, estabelecendo as bases para a observação de ondas gravitacionais no espaço. 

Estas missões futuras serão parceiros essenciais da investigação feita em terra, em busca destes esquivos mensageiros cósmicos. As experiências no espaço e em terra são sensíveis a diferentes fontes de ondas gravitacionais, abrindo ambas novas possibilidades de estudo de alguns dos mais poderosos fenómenos no Universo. 

O lançador Vega descolou às 04:04 GMT (05:04 CET). Cerca de sete minutos depois, após a separação dos primeiros três andares, a primeira ignição do andar superior do Vega elevou a nave LISA Pathfinder até uma órbita baixa, seguindo-se outra ignição cerca de uma hora e quarenta minutos depois  do início do voo.

A nave separou-se do andar superior às  05:49 GMT (06:49 CET).  Os controladores no centro de operações da ESA em Darmstadt, Alemanha, estebeleceram então o controlo.

Ao longo das próximas duas semanas, a nave irá elevar-se através de seis queimas críticas.

A última das quais irá levar a nave até à sua posição operacional, em órbita de um ponto virtual estável no espaço, chamado L1, a cerca de 1,5 milhões de quilómetros da Terra, em direcção ao sol.

Espera-se que a LISA Pathfinder atinja a sua órbita operacional cerca de 10 semanas após o lançamento, em meados de Fevereiro. Depois das verificações finais, irá começar a sua missão científica com a duração de seis meses, a 1 de Março.

Na rota em direçao à órbita final, os dois cubos serão libertados do mecanismo que os prende durante o lançamento e viagem. Uma vez em órbita à volta de L1, o mecanismo final será destravado e os cubos deixarão de estar em contacto mecânico com a nave. 

Um complexo sistema de lasers a baloiçar entre os dois cubos irá avaliar quão perto estão da verdadeira queda-livre, até aos mil milhões de milímetro.

A investigação fundamental tenta entender o nosso mundo. As teorias de Einstein continuam a ser impressionantes, com a LISA Pathfinder tentaremos avançar na compreensão de uma das suas descobertas: as ondas gravitacionais,” diz Johann-Dietrich Woerner, Diretor Geral da ESA.

Uma equipa industrial liderada pelo contratante principal, a Airbus Defence & Space Ltd, construiu a nave. A Airbus Defence & Space GmbH forneceu a carga técnica, LISA Technology Package, e um consórcio de companhias europeias e institutos de investigação forneceu os seus subsistemas, a NASA também participou software e hardware adicional, que contribuem para a missão ao validar uma abordagem tecnológica alternativa, evitando que a nave e as massas de teste entrem em contacto. 

A própria nave será uma parte ativa da experiência, disparando minúsculos motores cerca de 10 vezes por segundo, para ajustar a sua posição e evitar entrar em contacto com os cubos, protegendo-os assim de qualquer força que pudesse evitar que estes se movessem sob exclusiva acção da gravidade.

Se estas medições e operações de altíssima precisão puderem ser realizadas com sucesso pela LISA Pathfinder, abrir-se-á uma porta à construção de um futuro observatório espacial, capaz de detectar as minúsculas perturbações no espaço-tempo produzidas pelas ondas gravitacionais, que se espera sejam da ordem das dezenas de milionésima do milímetro, em distâncias de milhões de quilómetros.

As ondas gravitacionais são a próxima fronteira para os astrónomos. Temos observado todo o Universo nem luz visível durante o último milénio e em todo o espectro electromagnético apenas no último século,” diz Alvaro Giménez Cañete, Diretor de Ciência e Exploração Robótica da ESA.

Mas ao testar as previsões feitas por Einstein há cem anos, com a LISA Pathfinder, estamos a abrir caminho em direcção a uma nova janela para o Universo.”

 A LISA Pathfinder irá funcionar como um laboratório de física no espaço. Ao longo de um intenso período de seis meses, os cientistas de missão irão analisar, dia a dia, os dados recebidos em Terra, planeando as experiências dos dias seguintes. 

Depois de muitos anos de desenvolvimento e teste em terra, estamos ansiosos pelo teste derradeiro, que só pode ser feito no espaço,” diz Paul McNamara, cientista de projecto da ESA para a LISA Pathfinder.

Em apenas algumas semanas, estaremos a explorar a própria natureza da gravidade no espaço, o que nos permitirá ganhar confiança para construir um observatório espacial de grande escala para estudar o Universo gravitacional no futuro.”

A missão LISA Pathfinder trouxe muitos desafios, e estamos muito contentes por ver a nossa incrível máquina no espaço, pronta a começar a sua viagem rumo a L1, onde irá abrir caminho a uma nova classe de projectos espaciais,” conclui César García Marirrodriga, gestor de projecto da ESA para a LISA Pathfinder.

Sobre o lançador

O lançamento da LISA Pathfinder foi o último de cinco, com o objetivo de demonstrar a capacidade e flexibilidade do sistema, como parte do programa Verta, da ESA, – Vega Research and Technology Accompaniment.

Durante o período Verta, o Veja confirmou a sua versatilidade colocando diferentes cargas em órbita, demonstrando a amplitude possível de missões.

A ESA foi responsável por todas as missões Verta, que refinaram e melhoraram a configuração do sistema de lançamento e de operações.

Os lançamentos Vega em 2015 (IXV, Sentinel-2A e LISA Pathfinder) demonstraram a capacidade do sistema em completar três missões por ano, fornecendo confiança aos clientes e ajudando a Arianespace a manter a liderança neste segmento de mercado.

O programa de lançadores Vega está agora totalmente validado e pronto para a sua exploração comercial pela  Arianespace.

Notícia e Imagem: ESA

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