Tout ce que vous devez savoir sur la mission ESA LISA Pathfinder

Dans moins d'un mois, l'Agence spatiale européenne lancera la sonde spatiale LISA Pathfinder afin de jeter les bases d'un plan audacieux de recherche sur les ondes gravitationnelles dans l'espace extra-atmosphérique d'ici 20 ans. La mission a été approuvée en novembre 2000 et il a fallu 15 ans pour atteindre une rampe de lancement. Voici tout ce que vous devez savoir sur cette entreprise incroyablement audacieuse.

LISA est l'abréviation de Laser Interferometer Space Antenna. L'ensemble de la mission fait en réalité partie d'un concept plus vaste - "LISA évolué" ou eLISA - qui consiste à construire et à exploiter un observatoire spatial capable d'étudier directement les ondes gravitationnelles. L’objectif de Pathfinder est de tester les technologies qui seront utilisées pour eLISA d’ici le cette mission commencera en 2034. L’effort coûtera plus de 420 millions de dollars à l’ESA.

La mission LISA Pathfinder mettra deux masses de test en chute libre gravitationnelle presque parfaite et mesurera leur mouvement afin de démontrer que les corps en chute libre suivent des géodésiques - des lignes droites dans un espace courbe - dans un espace-temps. Pour ce faire, il faut disposer de la suite d'instruments la plus précise jamais construite, notamment des capteurs inertiels à la pointe de la technologie, un système de métrologie au laser, un contrôle sans traînée et un système de micro-propulsion pour des mouvements ultra-précis.

Au cas où cela ne sonnerait pas assez, c’est plus.

Jusqu'à présent, les scientifiques ont principalement étudié l'univers en observant des ondes électromagnétiques, telles que la lumière visible, les rayons infrarouges et ultraviolets, les ondes radio, les rayons X et les rayons gamma. L’intérêt de tout le programme LISA est de nous permettre d’observer l’univers en détectant des ondes gravitationnelles: des ondulations dans l’espace-temps décrites par la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein. Ils existent partout dans l'univers, mais n'ont jamais été détectés directement par les chercheurs. L'étude précise de ces ondes - ce qui n'est vraiment possible que dans un vide de gravité zéro - pourrait enfin éclairer de nombreux phénomènes de l'espace-temps que nous connaissons encore très peu, comme les trous noirs.

Outre les implications scientifiques, il existe de grandes raisons technologiques pour lesquelles le monde accordera une attention particulière à LISA Pathfinder. Les capteurs inertiels sur la sonde seront capables de surveiller des mouvements aussi petits que 46 millimètres. Lorsque l'engin commence à s'éloigner de sa position zéro, le système de contrôle active les propulseurs micro-newton - la première fois que ce système de propulsion sera utilisé par l'ESA - pour centrer l'engin.

En outre, le localisateur sera capable de détecter des mouvements de la masse testée aussi petits qu'un millionième de millimètre, et des mouvements relatifs des deux masses testées jusqu'à un millième de millionième de millimètre.

Lorsque le LISA Pathfinder sera lancé le 2 décembre, il se dirigera vers une orbite de halo de 310 600 km et une largeur de 497 000 km, à une distance de 932 000 km de la Terre. La phase opérationnelle de la mission devrait durer environ six mois, mais pourrait être prolongée d'une année supplémentaire pour permettre de nouvelles mesures liées à la relativité générale.

Bien que cette mission ne génère peut-être pas le buzz que l’étude de la NASA sur Mars commence actuellement, ses implications pourraient être bien plus profondes pour la recherche spatiale et en physique. Si les tests de LISA Pathfinder réussissent, cela signifie que nous allons faire un pas de plus pour que les humains construisent un observatoire exploité dans l’espace. Cela signifie que nous serons capables d’observer enfin quelque chose que le plus grand physicien du monde ne pourrait que théoriser. Il y a deux décennies à peine, c'était impensable. D'ici 2034, cela pourrait (espérons-le) être une réalité.