L'Agence spatiale européenne a lancé avec succès le LISA Pathfinder, un vaisseau spatial conçu pour démontrer la technologie d'observation des ondes gravitationnelles dans l'espace. Le lancement a eu lieu au port spatial européen de Kourou, en Guyane française sur une fusée Vega, à 4 h 04 GMT le 3 décembre (22 h 04 HNE le 2 décembre 2015).
Les ondes gravitationnelles sont des ondulations dans le tissu de l'espace-temps, qui ont été prédites par Albert Einstein dans sa théorie générale de la relativité. Jusqu'à présent, parce qu'elles sont extrêmement minuscules et incroyablement faibles, les ondes gravitationnelles se sont révélées insaisissables. La technologie nécessaire pour les détecter est très sensible et a donc été difficile à concevoir, planifier et construire.
La mission LISA Pathfinder ne fait que tester la technologie pour voir s'il sera possible de détecter les ondes causées par un événement gravitationnel tel que la collision de deux trous noirs, une supernova ou une étoile avec un spin bancal.
Un tel événement devrait provoquer une distorsion infime dans le tissu de l'espace, et il est prévu que ces minuscules changements devraient être détectables. Cependant, la précision nécessaire pour détecter les ondes gravitationnelles est extraordinaire. Un exemple de la façon dont les ondes gravitationnelles sont minuscules: les ondulations émises par une paire de trous noirs en orbite s'étendraient sur une règle d'un million de kilomètres de moins que la taille d'un atome.
LISA Pathfinder utilisera un laser et un interfermètre spécialisés pour mesurer la distance entre deux cubes d'or-platine flottant librement qui seront libérés dans deux chambres à vide distinctes espacées de 38 cm. Entre ces chambres se trouvent les détecteurs interférométriques. Les cubes seront dans l'équivalent de la chute libre, et seront donc exempts de toutes les forces externes et internes agissant sur eux, à l'exception de la gravité. Les détecteurs surveilleront les positions relatives des cubes avec une grande précision. Ces tests jetteront les bases des futurs observatoires des ondes gravitationnelles dans l'espace.
Voir la vidéo ci-dessous pour une description détaillée et une visualisation du fonctionnement de LISA Pathfinder:
Il est primordial d'aider le vaisseau spatial à rester stable pour détecter les ondes gravitationnelles.Le système de réduction des perturbations (DRS) de la NASA est également testé sur cette mission, une technologie de propulseur qui permet d'ajuster en continu la position du vaisseau spatial afin que le système reste centré sur le cubes de test. À l'aide de lasers, la position des masses d'essai flottant librement sera mesurée par l'instrument interférométrique avec une précision de 100 000e de la largeur d'un cheveu humain.
Encore une fois, LISA Pathfinder ne détectera pas directement les ondes gravitationnelles, mais il présentera les technologies nécessaires pour les observer. Le vaisseau spatial va maintenant subir une période de mise en service de six semaines alors qu'il se dirige vers le point Lagrange L1, à environ 930 000 miles (1,5 million de kilomètres) de la Terre en direction du Soleil. Ensuite, huit mois de démonstration technologique auront lieu.
Si tout se passe bien, un futur observatoire spatial à grande échelle pourrait utiliser le même type de capteurs, mais ils seraient logés dans trois vaisseaux spatiaux séparés d'environ 600 000 miles (1 million de kilomètres). Les scientifiques pourraient alors mesurer comment les ondes gravitationnelles modifient la distance entre les masses d'essai, ce qui serait une différence sur l'échelle des picomètres (un picomètre correspond à un billionième de mètre).
Pour plus d'informations: Fiche d'information ESA LISA Pathfinder, JPL,
