Terningene er testet i Paris

Men enkelt og greit er det ikke, for i tillegg til eksterne krefter står også satellitten selv for en indre påvirkning som kan endre terningenes posisjon. Det kan for eksempel være magnetiske felter skapt av datamaskinen om bord eller varmestråling fra det elektroniske utstyret. Derfor sendte man terningene til International Bureau of Weight and Measures i Paris, som målte reaksjonen på et magnetfelt, slik at man nå også kan korrigere denne ekstremt svake påvirkningen.

Å skape en drag free satellitt er ikke Pathfinders eneste utfordring. Man skal også teste grundig teknikken som finner de små endringene i avstander som oppstår av gravitasjonsbølgenes påvirkning. I testsatellitten er avstanden mellom de to terningene bare 35 centimeter, mot fem millioner kilometer mellom de tre satellittene i det endelige LISA-prosjektet. Med avansert laserutstyr vil man forsøke å måle endringer i terningenes innbyrdes posisjon med noen få pikometers nøy-aktighet. Det tilsvarer å måle endringen som ville vært resultatet av å plassere én bakterie på den ene terningen.

LISA Pathfinder skal gå i bane rundt det første Lagrange-punktet, kalt L1, som ligger 1,5 millioner kilometer fra Jorden i retning Solen. En Vega-rakett setter først satellitten inn i en avlang bane rundt Jorden i mellom 200 og 1600 kilometers høyde. I løpet av tre uker løftes banen langsomt helt til satellitten når frem til L-punktet, der den i årene fremover skal gå i en avlang bane i en avstand på mellom 500 000 og 800 000 kilometer fra L1.

Blir forsøket med Pathfinder vellykket, vil ESA og NASA gå videre sammen om selve LISA-prosjektet med tre satellitter som skal sendes opp og settes i en bane rundt Solen. De vil forfølge Jorden på 50 milli­oner kilometers hold og til slutt parkeres i en trekant med en sidelengde på 5 millioner kilometer.

Ved å bruke teknikken som ble utvik­let i Pathfinder, gjør man nå de tre satellittene drag free. Alle er utstyrt med to 40 centimeters teleskoper som er montert med en innbyrdes vinkel på 60° og peker på de øvrige to satellittene. I teleskopene sitter det en kraftig laser og en gull- og platinaterning tilsvarende dem i Pathfinder. Alle satellittene sender nå kontinuerlig en laserstråle av sted mot de to and­re og måler om det oppstår faseforskjeller mellom dem. Slik kan man måle endringer i de innbyrdes avstandene mellom satellittene på ned til 10 pikometer – som utgjør 1/10 av diameteren på et atom.

Blikket skjerpet mot svarte hull

Om teknikken virker, ligger veien åpen for en helt ny utforskning av universet, for mange objekter kan studeres ved hjelp av gravitasjonsbølger. Øverst på listen står svarte hull. Et svart hull som ligger isolert et sted i universet, sender i seg selv ikke ut noen gravitasjonsbølger – men hvis to svarte hull sirkler rundt hverandre, vil de virkelig sette romtiden i svingninger, særlig hvis det dreier seg om supermassive svarte hull som er påvist i sentrum av galaksene.

Som følge av gravitasjonsbølgene mister de to hullene energi og vil nærme seg hverandre og til slutt smelte sammen til ett stort hull. Nøyaktig hvordan det vil foregå, vet vi ikke, men møtet vil markeres med et festfyrverkeri av gravitasjons-bølger – kanskje vår beste (og eneste) mulighet til å følge begivenheten.

Dessuten vil en rekke dobbeltstjerner sende ut gravitasjonsbølger. Vi har til dags dato til gode å registrere bølgene, bortsett fra én indirekte måling. Det var den såkalte Hulse-Taylor-dobbeltpulsaren som består av to nøytronstjerner i bane rundt hverandre. Man har målt banene nøye og funnet ut at de taper energi akkurat så raskt som den generelle relativitetsteorien forutsier. Og ifølge teorien et det utsendelsen av gravitasjonsbølger som forårsaker energitapet. Men det er bare én måling – astronomene foretrekker å måle bølgene direkte. Det er årsaken til at man vil sette ”trekanten” med de tre satellittene i langsom rotasjon, slik at man bedre kan bestemme retningen til bølgenes opprinnelsessted.

På et mer overordnet plan vil LISA forhåpentlig kunne gi oss litt eller kanskje en god del mer forståelse av gravitasjonen, som stadig er den av de fire naturkreftene fysikerne vet minst om.

• Forrige Side 2 av 2