Sonda espacial parte em busca das ondas gravitacionais

Com informações da ESA - 07/12/2015

A sonda LISA Pathfinder irá testar a tecnologia mais precisa já construída na tentativa de observar as ondas gravitacionais a partir do espaço.
[Imagem: ESA/ATG Medialab]

Ondas gravitacionais

A longamente esperada sonda espacial LISA Pathfinder, da Agência Espacial Europeia (ESA), finalmente foi lançada ao espaço, a bordo de um foguete Vega, que partiu do Porto Espacial Europeu em Kourou, na Guiana Francesa.

O grande objetivo da missão é fazer a melhor tentativa já realizada de detecção das ondas gravitacionais.

As ondas gravitacionais seriam ondulações no tecido do espaço-tempo, previstas há exatamente um século, por Albert Einstein, na sua Teoria Geral da Relatividade, publicada em 2 de dezembro de 1915.

De acordo com a teoria de Einstein, estas flutuações seriam universais, geradas por objetos de grande massa e alta velocidade.

No entanto, e apesar de inúmeros esforços experimentais, essas ondas gravitacionais ainda não foram detectadas.

Um dos problemas é que são ondas pequenas demais. Para se ter ideia, as ondas gravitacionais geradas por um par de buracos negros esticaria uma régua de um milhão de quilômetros em menos do que o tamanho de um átomo.

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Observatório LISA

A sonda LISA Pathfinder irá testar a tecnologia mais precisa já construída na tentativa de observar as ondas gravitacionais a partir do espaço.

No centro do experimento está um par de cubos de platina e ouro, idênticos, medindo 46 milímetros e separados um do outro por 38 centímetros. Dentro da sonda eles estão isolados de todas as forças, externas e internas, que poderiam atuar sobre eles, exceto uma: a gravidade.

Durante a missão, estes dois cubos irão sofrer a queda livre mais pura já produzida no espaço, enquanto suas posições relativas serão monitoradas com uma precisão inédita, estabelecendo as bases para a observação das ondas gravitacionais.

Estas medições serão complementares às realizadas por diversos observatórios em terra, uma vez que as experiências no espaço e em terra são sensíveis a diferentes fontes de ondas gravitacionais.

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Experimento para detectar ondas gravitacionais

Esquema do detector de ondas gravitacionais da sonda LISA Pathfinder.
[Imagem: ESA/ATG Medialab]

Quando a sonda chegar à sua órbita final, os dois cubos serão liberados do mecanismo que os prendeu durante o lançamento e a viagem. Uma vez lá, o mecanismo final será destravado e os cubos deixarão de estar em contato mecânico com a nave.

Um complexo sistema de lasers entre os dois cubos começará então a avaliar o quão perto eles estão da verdadeira queda livre, com precisão de bilionésimos de milímetro - calcula-se que as ondas gravitacionais tenham dimensões da ordem de alguns milionésimos de milímetro para distâncias de milhões de quilômetros.

A própria nave será uma parte ativa do experimento, disparando minúsculos motores cerca de 10 vezes por segundo para ajustar sua posição e evitar entrar em contato com os cubos, protegendo-os assim de qualquer força que pudesse evitar que eles se movam sob exclusiva ação da gravidade.

"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, gerente do projeto. "Em apenas algumas semanas, estaremos explorando 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."

Ponto de Lagrange

Ao longo das próximas duas semanas, a nave irá elevar-se através de seis queimas de seus motores, para finalmente atingir sua posição operacional, em órbita de um ponto virtual estável no espaço chamado L1 - Ponto de Lagrange 1 -, a cerca de 1,5 milhão de quilômetros da Terra, em direção ao Sol.

A expectativa é que a LISA Pathfinder atinja sua órbita operacional cerca de 10 semanas após o lançamento, em meados de fevereiro. Depois das verificações finais, começará sua missão científica com a duração de seis meses, em 1 de março.

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