Luces y acción para LISA Pathfinder

Mientras LISA Pathfinder está en camino hacia su órbita operativa, los equipos de ciencia e ingeniería ponen a prueba los sistemas de la nave. Esta semana empezarán a activar los elementos de la carga útil del módulo científico, incluido el láser que servirá para controlar el movimiento en caída libre más preciso que se haya logrado jamás en el espacio.

Tras su lanzamiento el 3 de diciembre de 2015, LISA Pathfinder ha utilizado su módulo de propulsión para elevar su órbita seis veces y embarcarse rumbo a su órbita operativa alrededor del punto de Lagrange L1, a 1,5 millones de km de la Tierra en la dirección del Sol. Una vez que se haya separado el módulo de propulsión el 22 de enero, el módulo científico entrará en órbita. El siguiente paso será comenzar las operaciones científicas el 1 de marzo.

En el centro del módulo científico se encuentra el paquete tecnológico LISA, el corazón de la misión en términos de ciencia, que alberga las dos masas de prueba. Una vez que la nave haya entrado en órbita estable alrededor de L1, este par de cubos idénticos de oro y platino serán liberados y pasarán a estar en manos de la influencia de la gravedad. Un interferómetro láser registrará sus movimientos y medirá los minúsculos cambios provocados por otras fuerzas diferentes a la gravedad, con el fin de evaluar el nivel de desviación en relación a una caída libre real.
Incluso en el espacio, aislar una masa de prueba de todas las fuerzas no gravitatorias que actúan sobre ella es un esfuerzo asombroso. Demostrar que es posible realizar una caída libre exacta es una condición esencial para futuros observatorios espaciales de ondas gravitatorias.  Estas ondas son pequeñas fluctuaciones en el tejido espacio-temporal predichas por la teoría de la relatividad general de Albert Einstein.

Durante el trayecto de LISA Pathfinder a L1, los equipos de la ESA y Airbus Defence and Space (el contratista principal) han puesto en servicio la nave, verificando que todos los sistemas, subsistemas e instrumentos funcionen como estaba previsto. Justo antes de Navidad se activaron los propulsores en micronewtons de gas frío, que se emplearán para ajustar exactamente la posición de la nave mediante pequeños desplazamientos durante la fase de operaciones. La semana pasada se activaron y pusieron a prueba los propulsores coloidales en micronewtons, proporcionados por el NASA-JPL como parte del sistema de reducción de ruido.

Esta semana, los equipos han empezado a poner en funcionamiento el paquete tecnológico LISA, para lo cual han activado el ordenador de carga útil y otros dispositivos electrónicos, han probado la unidad de control del mecanismo de conservación que mantiene estas masas seguras durante las fases de lanzamiento y crucero y han verificado que el monitor funcione correctamente.

El 13 de enero se procederá a activar el primer componente del paquete tecnológico LISA: el láser. Durante las operaciones científicas, este se empleará para proporcionar dos rayos de luz al interferómetro, que medirá con una exactitud sin precedentes la posición e inclinación de las masas de prueba que protagonizarán la caída libre.

"Estamos muy contentos con cómo ha ido hasta ahora la puesta en funcionamiento de la nave, y la activación del primer subsistema de la carga útil nos acerca un poco más a las operaciones científicas" —señala Paul McNamara, jefe científico del proyecto LISA Pathfinder de la ESA—.

Durante los próximos días, los equipos realizarán una serie de pruebas para examinar cómo funciona el láser en el espacio, ya que fue calibrado en tierra. Concretamente, verificarán el rendimiento del láser expuesto a diferentes combinaciones de temperatura y potencia de salida desde el módulo de bomba de diodos que proporciona energía al cristal láser, recopilando los datos fundamentales para el funcionamiento del mismo durante las operaciones científicas.

El 22 de enero, el módulo de propulsión se separará del científico para reducir el ruido gravitatorio autoinducido y el segundo continuará su viaje a L1.

La puesta en servicio de la nave y los instrumentos continuará hasta finales de febrero. Durante este periodo, se realizará un proceso de dos pasos para lanzar las masas de prueba desde los mecanismos donde se han conservado de manera segura en posición durante las fases de lanzamiento y crucero.

Primero, el 3 de febrero, se retraerán los bloqueadores de lanzamiento situados en las ocho esquinas de cada cubo. Simultáneamente, se abrirá una válvula de compuerta para descargar el interior de las masas de prueba que se alojarán en el espacio. Sin embargo, después de ello, las masas seguirán manteniéndose en su lugar a través del GPRM (Grabbing, Positioning and Release Mechanism), unido a dos caras opuestas de cada cubo.

El 15 y 16 de febrero también se retraerá el GPRM —un cubo cada día— y las masas de prueba dejarán de estar en contacto mecánico con la nave. Incluso entonces, las masas no estarán en movimiento a prueba de resistencia aún, pero seguirán a la nave mediante activación electrostática hasta que el módulo científico se active a finales de febrero y la nave empiece a moverse finalmente alrededor de uno de los cubos en caída libre. (Fuente: ESA)