Cuenta atrás para la misión LISA Pathfinder, que prueba la tecnología para detectar ondas gravitacionales

La misión LISA Pathfinder de la Agencia Espacial Europea (ESA) cuenta con una destacada participación española, especialmente a través del grupo de Astronomía Gravitacional-LISA del Instituto de Ciencias del Espacio (IEEC-CSIC), que ha creado el ordenador a bordo, los sistemas de diagnóstico de altísima estabilidad y sensibilidad, y el software de control de ambos.

 

Si nuestros ojos pudieran ver las ondas gravitacionales, los científicos creen que las veríamos así. Imagen: NASA

LISA Pathfinder tiene como objetivo probar las tecnologías necesarias para el futuro observatorio de ondas gravitacionales, lo que permitirá abrir una nueva ventana de investigación del Universo.

Pero para poder detectar estas ondas es necesario primero conseguir controlar masas en caída libre en el espacio, y la complejidad que ello conlleva hizo que la ESA decidiera realizar primero una misión tecnológica, una especie de ensayo general para comprobar que, efectivamente, es viable.

Se trata de un desarrollo tecnológico sin precedentes, con precisiones del orden de los picómetros (la billonésima parte de un metro): la fuerza equivalente al peso de una bacteria sobre una de las masas de prueba que se mantendrán flotando en el vacío desequilibraría todo el experimento.  Buena parte de esa tecnología la ha creado el grupo de Astronomía Gravitacional-LISA del Instituto de Ciencias del Espacio (ICE), centro conjunto del Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC) y el CSIC.

El experimento de la quietud absoluta

Para detectar las ondas gravitacionales es necesario medir la distancia entre dos cuerpos en caída libre con una precisión altísima. LISA Pathfinder lo probará con dos masas cúbicas idénticas, de 46 milímetros de lado y hechas de una aleación de oro y platino, que flotarán el vacío y mantendrán una distancia constante de 38 centímetros.
Lo más complicado es mantener las condiciones de caída libre, y para ello LISA Pathfinder incluye tecnologías creadas ex profeso para contrarrestar las otras fuerzas, desde la presión que causa la radiación solar a los efectos de temperatura o las fuerzas magnéticas del propio satélite.

Tecnología made in el Instituto de Ciencias del Espacio (IEEC-CSIC) 

El grupo de Astronomía Gravitacional-LISA del Instituto de Ciencias del Espacio (IEEC-CSIC) ha diseñado, construido y programado la Unidad de Gestión de Datos (DMU), el ordenador a bordo que controla los experimentos científicos de la misión y que recibirá la información de todos los sensores para realizar diversas maniobras de reposicionamiento cada segundo.

Además, este grupo ha sido el responsable del sistema de diagnóstico: el conjunto de sensores y actuadores de alta sensibilidad y precisión para el control térmico y magnético, y un monitor de radiación de partículas cósmicas ionizadas, entre otras cosas. En la construcción de la DMU ha colaborado la empresa SENER, y GMV ha participado en la verificación del software.

Las ondas gravitacionales, el sonido secreto del Universo

“Hasta ahora los astrónomos nos hemos dedicado a mirar el Universo, pero el estudio de las ondas gravitacionales nos permitirá escucharlo, y eso nos abre toda una nueva ventana de investigación”, afirma Carlos F. Sopuerta, investigador principal de LISA Pathfinder en el Instituto de Ciencias del
Espacio (IEEC-CSIC).

Las ondas gravitacionales, predichas en la Teoría General de la Relatividad que ahora cumple cien años, son ondulaciones en el tejido del espacio-tiempo producidas por los acontecimientos más violentos del Universo, como la fusión de agujros negros o la explosión de supernovas. Encontrarlas permitirá saber más también sobre el Big Bang y quizá incluso sobre la energía oscura. No hay duda de que revolucionará muchas áreas de la astrofísica, la cosmología y la física fundamental y pondrá a prueba la Teoría de la Relatividad como no se había hecho antes. Hast ahora sólo se tienen pruebas indirectas de las ondas gravitacionales, y los intentos de detectarlas desde la Tierra están limitados por una gran cantidad de interferencias ambientales.

El éxito de LISA Pathfinder permitirá desarrollar el futuro observatorio espacial de ondas gravitacionales de la ESA, previsto para el año 2034 y que contará con tres masas en caída libre, cada una en un satélite diferente, separadas por más de un millón de kilómetros. Es con estas distancias con  las que se podrán llegar a detectar las ondas gravitacionales.

Lanzamiento: 2 de diciembre

El lanzamiento de LISA Pathfinder está previsto para el día 2 de diciembre a las 5:15h, hora nuestra, desde la base espacial que tiene la ESA en Kourou (Guayana Francesa). Se realizará un seguimiento en directo desde las instalaciones del Instituto de Ciencias del Espacio (IEEC-CSIC), y durante toda aquella mañana se realizarán también retransmisiones en diferido y visitas a los laboratorios, donde se podrán ver los modelos de ingeniería con que el ICE ha contribuido a la misión, y a la sala de control desde donde seguirán la parte científica de LISA Pathfinder.

 

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