A Agência Espacial Europeia (ESA) deu o aval oficial para o início da construção de sua missão espacial dedicada à detecção de ondas gravitacionais. As operações relativas à Antena Espacial de Interferômetro Laser (LISA) estão programadas para serem iniciadas em janeiro de 2025, tão logo seja selecionado um parceiro industrial para a fabricação da sonda. Com um orçamento estimado em 1,5 bilhão de euros, a LISA tem previsão de lançamento para 2035, com uma operação planejada de, no mínimo, quatro anos.
As ondas gravitacionais representam perturbações no tecido espaço-temporal, manifestando-se quando objetos massivos, como buracos negros, experimentam aceleração. Em 2016, pesquisadores do Observatório Avançado de Ondas Gravitacionais por Interferômetro a Laser (aLIGO), situado em Hanford, Washington, e Livingston, Louisiana, registraram pela primeira vez a detecção dessas ondas.
O projeto LISA consiste em um observatório de ondas gravitacionais composto por três satélites idênticos, dispostos em um triângulo equilátero no espaço. Cada lado do triângulo abrange uma distância de 2,5 milhões de quilômetros, superando em mais de seis vezes a distância entre a Terra e a Lua.
Esses satélites enviarão feixes de laser uns aos outros através de cubos dourados flutuantes, ligeiramente menores que um cubo de Rubik, posicionados dentro das naves. O sistema terá a capacidade de medir a separação entre os cubos até a escala de um átomo de hélio. Alterações sutis nessas distâncias, conforme medidas dos feixes de laser, indicarão a presença de uma onda gravitacional.
Enquanto os instrumentos terrestres conseguem captar ondas gravitacionais com frequências variando de alguns hertz a um quilohertz, uma missão espacial como o LISA será capaz de detectar ondas gravitacionais com frequências na faixa de 10^-4 a 10^-1 hertz, originárias, por exemplo, da fusão de buracos negros supermassivos.
"“Graças à enorme distância percorrida pelos sinais de laser no LISA e à excelente estabilidade de sua instrumentação, sondaremos ondas gravitacionais de frequências mais baixas do que é possível na Terra, descobrindo eventos de uma escala diferente, desde o início dos tempos”, observa a astrofísica Nora Lützgendorf, cientista-chefe do projeto LISA.
Visões cósmicas
Em 25 de janeiro, o Comitê do Programa Científico da Agência Espacial Europeia (ESA) oficialmente endossou o projeto LISA, reconhecendo que tanto o conceito quanto a tecnologia da missão atingiram um estágio “suficientemente avançado”. Essa deliberação foi influenciada pelos êxitos alcançados durante a missão de dois anos do LISA Pathfinder, iniciada em 2015, que teve como objetivo validar as tecnologias fundamentais requeridas para o LISA.
A sonda LISA Pathfinder era composta por duas massas de teste, cada uma pesando 2 kg e fabricada com ouro e platina, que flutuavam livremente dentro da nave, mantendo uma separação de 38 cm. Além disso, a sonda incluía um banco óptico de dimensões 20 × 20 cm, equipado com 22 espelhos e divisores de feixe, permitindo a medição de desvios em seus movimentos com uma precisão impressionante de um trilionésimo de metro.
Em abril de 2016, a ESA anunciou que o LISA Pathfinder validou a viabilidade da missão LISA. Em 2017, os cientistas demonstraram, por exemplo, a capacidade de isolar com sucesso as massas de teste da sonda das influências eletrostáticas.
O projeto LISA é parte integrante do ambicioso plano Cosmic Vision de longo prazo da ESA para a exploração da ciência espacial. Em 2013, a ESA identificou o “universo de ondas gravitacionais” como o tema central de sua terceira missão de grande porte.
Em 2017, o LISA foi escolhido como a terceira missão significativa da Agência Espacial Europeia (ESA). As duas missões anteriores incluíram o Jupiter Icy moons Explorer, lançado em 14 de abril de 2023, e o Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics, cujo lançamento está previsto para 2037.
