레이저 간섭계 우주 안테나: 두 판 사이의 차이

 

Michelson interferometer는 L자 모양의 두개의 긴 팔과 각각을 경계를 짓는 거울과, 빛의 소스를 포함하는 모서리 영역, 그리고 빔 분산기와 조합기로 구성된다. LISA의 각 변이 형태를 이루기에는 세개의 광범위하게 퍼뜨려진 우주선이 필요하다. 각 변의 모서리에는 동일한 세개의 우주선이 사용된다. 이것은 세개의 완벽한 interferometer를 이룬다.(그러나 각각이 독립적이지는 않다) 각 변은 두개의 interferometer의 부분이 된다. 이것은 그 변이 보통 90도 인것보다 60도의 팔 각도를 이루는 것이 좋다고 한다.(?) 우주선은 오직 하나의 형태에 대해 설계, 시험, 전개가 더 쉽다. 이러한 중복성은 각 우주선의 데이타를 확인하는데 도움이 된다. 또한, 삼각형 형태에서 세개의 우주선은 중력파를 감지하는데 민감함을 증대하는데 기여할 것이다. 복사압과 태양풍과 같은 중력파가 아닌 것의 제거하기 위해 각 우주선이 Zero-drag 인공위성으로 제작되어 졌다. 각 interferometer 변의 끝은 내부가 프루프 메스 the proof mass(금 75%, 플랫티넘 25%)로 된 거울같은 표면으로 되어 있고, 우주선을 둘러싼 것은 우주선에 테스트 질량(the test mass?)의 상태를 측정하는 축전기를 사용한다. 달의 퀘도보다 10배 더 큰, 전체 배치는 태양과 지구와의 거리와 같은 태양계 궤도상에 위치하게 될 것이다. 그러나, 지구에 20도의 각도로 , 황도 궤도 평면에 상대적으로 60도만큼 기울어지게 끌려 간다.(?) 우주선의 배열(constellation)과 지구 사이 선형 평균 거리는 5천만 킬로미터가 될 것이다. LISA의 최종 목표는 자세하게 중력파를 연구하려는 것이다. LISA임무에 대한 이러한 노력은 중력파에 대한 아인슈타인 이론을 테스트하게 될 것이다. 많은 물리학자들은 펄스의 궤도 주기의 증가에 대한 탐사로부터 중력파의 존재에 대한 간접적인 증거가 될 것으로 믿고 있다. 예를 들면 유명한 PSR 1913+16같은 것 말이다. 그러나 물질 내에서 중력파의 엄청나게 작은 영향때문에, 그것은 지금까지 직접적으로 관측된 적이 없다. 그러므로 그것들을 탐사하기에는 두가지가 요구된다: 엄청나게 거대한 중력파가 발생하는 사건. -예를 들면 블랙홀의 붕괴- 그리고 엄청나게 높은 감지 센스의 개발. LISA라는 녀석은 10의 20제곱보다 더한 감도에 영향을 감지하도록 20 피코미터의 선명도와 5백만 킬로미터가 넘는 거리를 시 운동 측정을 할 수 있어야 한다.

 

 

VIRGO, LIGO and GEO 600과 같은 이미 지표면에서 동작하는, 다른 중력파 안테나들도 있다. 그러나 그것들의 낮은 주파수 감도는 실용적인 한 변의 길이와 행성 내의 움직이는 질량으로부터의 간섭에 의해 제한을 받는다.(eg. 망원경 주변의 벌목 작업과 고속도로 통행에 의해) 유일한 인공위성(LISA 패스파인더)은 설계가 확실하게 입증된 2009년에 발사되어 질 것이고, 2018년 이후 명확한 임무의 시작이 결정 될 것이다. 그 임무는 아인슈타인 프로그램(Beyond Einstein program)이라는 이름 아래, NASA(발사체, 세개의 우주선 그리고 절반의 경비부담을 할 것이다)와 ESA(추진체 제공과 절반의 경비부담을 할 것이다)의 공동으로 지원되고 있다.