LISA Pathfinder en el camí al llençament

LISA Pathfinder (LPF), la misión para demostrar las nuevas tecnologías necesarias para el futuro observatorio de ondas gravitacionales eLISA, será enviado al puerto espacial de Kourou el 3 de septiembre de 2015, en preparación para el lanzamiento. “Hemos desarrollado completamente las nuevas tecnologías para capturar en el futuro el sonido del Universo. Ahora estamos esperando ansiosamente el lanzamiento y los primeros datos”, dice el Profesor Karsten Danzmann, director del Instituto Albert Einstein y Profesor de la Universidad Leibniz de Hannover (Alemania). “La misión LPF nos va a abrir las puertas a eLISA, un observatorio espacial de ondas gravitacionales que revolucionará muchas áreas de la astrofísica, la cosmología y la física fundamental”, ha mencionado el Dr. Carlos F. Sopuerta (Investigador del Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IEEC), de Barcelona).

LISA Pathfinder probará nuevas tecnologías en el espacio cuya función y rendimiento no puede ser probado en tierra en absoluto o sólo de forma limitada. LPF allanará el camino para el observatorio de ondas gravitacionales eLISA. Otras misiones espaciales ya se están beneficiando de estas nuevas tecnologías. Un ejemplo es el interferómetro láser que se ha utilizado en la misión de observación de la Tierra GRACE Follow-On, prevista para su lanzamiento en 2017

El Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IEEC), por medio del grupo de Astronomía de Ondas Gravitacionales-LISA, ha jugado un papel importante en LISA Pathfinder. En colaboración con la industria local, el grupo ha diseñado y construido la Unidad de Gestión de Datos (DMU), el ordenador que controla los experimentos a bordo de LISA Pathfinder. El grupo también ha contribuido con el subsistema de diagnósticos, un conjunto de sensores de alta sensibilidad para el control térmico y magnético y un monitor de radiación de partículas cósmicas ionizadas. Los investigadores principales de la misión son el Prof. Stefano Vitale (Universidad de Trento, Italia) y el Prof. Karsten Danzmann (Instituto Albert Einstein y Universidad de Hannover, Alemania).

La carga científica útil de alta sensibilidad se integró en el satélite durante las últimas semanas, seguida de las últimas pruebas funcionales y de entorno espacial. También se instalaron el módulo de propulsión y el adaptador al vehículo de lanzamiento. El envío al puerto espacial de la ESA en Kourou (Guayana francesa) es inminente. A partir de ahí, la misión despegará a finales de otoño con un lanzador Vega.

Los científicos ahora se están preparando intensamente para las operaciones de la misión LPF. Una vez LPF haya llegado a su destino, se pondrán a prueba de forma exhaustiva las tecnologías de alta precisión a bordo durante un período de varios meses, para lo cual se mantendrá un diálogo constante con el satélite.

LISA Pathfinder es una misión de la Agencia Espacial Europea (ESA) con la industria espacial europea bajo la responsabilidad de integración global de Airbus DS y las instituciones de investigación de Francia, Alemania, Italia, Países Bajos, España, Suiza y Gran Bretaña, con la participación de la NASA.

El Módulo científico LISA Pathfinder en la parte superior del módulo de propulsión en su configuración de lanzamiento con el aislamiento térmico antes de las pruebas acústicas en IABG en Ottobrunn, Alemania. Las pruebas acústicas a principios de julio de 2015 aseguraron que la nave pueda soportar las vibraciones durante el lanzamiento del cohete. © Airbus DS

Información básica

El sistema de medición de alta sensibilidad de LISA Pathfinder

Dos masas de prueba idénticas con forma de cubo que pesan cerca de dos kilogramos cada una estarán flotando libremente en sus propios contenedores al vacío durante la duración de la misión. Estarán casi libres de cualquier perturbación interna o externa y por lo tanto, esto nos permitirá la demostración de mediciones precisas de masas en caída libre en el espacio. Para las masas se ha usado una aleación especial de oro y platino para eliminar cualquier influencia de las fuerzas magnéticas. Usando radiación ultravioleta, un sistema de descarga sin contacto evita la acumulación de carga electrostática en las masas de prueba. El mecanismo de enjaulamiento y subjección – responsable de la protección de las masas de prueba de vibraciones intensas durante el lanzamiento, su liberación en un entorno muy controlado, y su captura si es necesario – es un reto especial en este contexto. Un interferómetro láser medirá la posición y orientación de las dos masas de prueba, relativas a la nave espacial y entre ellas mismas, con una precisión de aproximadamente 10 picómetros (una parte en cien millones de un milímetro). Además, hay sensores inerciales capacitivos menos precisos que también ayudan a determinar sus posiciones. Los datos de posición se utilizan por un sistema de control posicional libre de arrastre (drag-free) para controlar la nave espacial y garantizar que siempre permanece centrada alrededor de una de las masas de prueba. La posición real del satélite es controlada usando propulsores de gas frío, que tienen la capacidad de producir propulsiones extremadamente finas y uniformes. El empuje generado está en el rango del microNewton – esto equivale al peso de un grano de arena en la Tierra.

Sentando las bases de una nueva Astronomía

LISA Pathfinder allana el camino para eLISA, un gran observatorio espacial para la observación directa de uno de los fenómenos astronómicos más esquivos – las ondas gravitacionales. Estas minúsculas distorsiones del espacio-tiempo fueron predichas por Albert Einstein y su observación requiere una tecnología de medición extremadamente sensible y altamente precisa. Observatorios espaciales como eLISA medirán las ondas gravitacionales en el rango del miliHertz. Complementarán a detectores terrestres como GEO600, aLIGO y Virgo, los cuales observan a frecuencias más altas, en el rango audible. Observatorios de ondas gravitacionales probarán dominios desconocidos – el “lado oscuro del Universo” – en consonancia con otros métodos astronómicos. Un ejemplo es la formación, el crecimiento y la fusión de sistemas binarios de agujeros negros masivos. También será posible poner más a prueba la Teoría de la Relatividad General de Einstein y la búsqueda de física hasta ahora desconocida.

Para más información en la red:
Nota de prensa sobre la integración de la carga científica de alta sensibilidad de LPF en el satélite: http://www.aei.mpg.de/1682999/LPF_Integration
Portal eLISA/LPF: https://www.elisascience.org/
ESA: http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/LISA_Pathfinder_overview
NASA: http://science1.nasa.gov/missions/st-7/
Portal del grupo de Astronomía Gravitatoria – LISA del Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IEEC): http://gwart.ice.csic.es

Contacto:
Dr. Carlos F. Sopuerta
Institut de Ciències de l’Espai (CSIC-IEEC)
Campus UAB,
Carrer de Can Magrans s/n
08193 Cerdanyola del Vallès (Barcelona), Spain
Tel: + 34 93 737 9788 (933021)
Email: sopuerta@ice.csic.es
http://gwart.ice.csic.es