Europa satsar miljarder på rymdobservatorium

I förra veckan gick Nobelpriset i fysik till personerna bakom det amerikanska Ligo-projektet. De två markbaserade anläggningarna i USA lyckats upptäckta gravitationsvågor från kolliderande svarta hål i universum.

Ligo planerar för fler anläggningar på jorden. Men det europeiska rymdsamarbetet Esa siktar högre – mot rymden. Omkring 2034, om 17 år, planeras det så kallade Lisa-observatoriet vara på plats.

Tre satelliter placerade i en liksidig triangel på miljontals kilometers avstånd från varandra ska följa jorden i banan runt solen.

Läs mer:

Lisa ska kunna observera svagare gravitationsvågor, i ett lägre frekvensområde, än vad som görs på jorden. En förhoppning bland forskare är att det ska gå att fånga upp vågor från händelser tidigt i universums historia.

Projektet beräknas få en budget på 1,05 miljarder euro. Beslutet att satsa på ett rymdobservatorium togs redan ett par år innan Ligo gjorde sin första lyckade detektion, det vill säga innan gravitationsvågor ens var bekräftade.

– Esa tog en chansning, kan man säga. Här ligger Esa före Nasa, och det gäller att använda sig av det försprånget för europeisk teknik och forskning, säger Per Magnusson, forskningshandläggare på Rymdstyrelsen och ledamot i Esa:s kommitté för vetenskapliga program.

I Ligo-projektet på jorden består varje anläggning av två kilometerlånga rör placerade i rät vinkel mot varandra, som ett stort L. När en gravitationsvåg passerar förändras längden på rören, även om det är i mycket liten skala. Den förändringen fångas upp med hjälp av laserstrålar.

Läs mer:

I det rymdbaserade Lisa byggs inga långa rör, det skulle vara svårt i rymden. I stället finns det inne i var och en av satelliterna kompakta testmassor i form av kuber gjorda av guld och platina. De ska sväva fritt i en inneslutning, opåverkade av alla krafter utom gravitation.

Mellan satelliterna går laserstrålar, som blir Lisa-observatoriets "linjaler". Eftersom de är längre än Ligo-detektorernas rör går det att mäta vid lägre frekvenser och studera långsammare processer.

– Det finns två fördelar med att ha observatoriet i rymden. Dels kan man få mycket längre baslinjer, dels blir störningarna mycket mindre i rymden, säger Johan Köhler, forskningshandläggare på Rymdstyrelsen.

Läs mer:

Det första steget för Esa inför Lisa blev en testmission, kallat Lisa Pathfinder. En sond skickades upp i rymden i december 2015 och lade sig vid platsen Lagrange 1 mellan jorden och solen.

Lisa Pathfinder var inte avsedd att observera gravitationsvågor. Det som testades var viktig teknik, som kuberna i vakuum och styrsystemet.

Försöket lyckades över förväntan, enligt Esa.

– Lisa Pathfinder gjorde mer än det vi bad om, sa Paul McNamara, forskningsledare för projektet, till BBC somras.

I juni i år tog Esa beslut om att gå vidare med Lisa-projektet, med samma koncept som har testats i Lisa Pathfinder. Men flera tekniska utmaningar återstår att lösa fram till 2034.

– Efter framgången för Ligo ville en del att man skulle gå snabbare fram med Lisa. Men beskedet har varit att det inte är tekniskt möjligt att skynda på i någon högre grad, säger Per Magnusson.