LISA Pathfinder consigue reproducir una caída libre

El pasado lunes, 22 de febrero, los dos cubos alojados en el núcleo de la misión LISA Pathfinder de la ESA fueron liberados y expuestos exclusivamente al movimiento provocado por el efecto de la gravedad. Un nuevo paso al frente para poner a prueba las tecnologías que permiten observar las ondas gravitatorias desde el espacio.

Los últimos dos meses han sido intensos para LISA Pathfinder. Después su lanzamiento el 3 de diciembre y de seis encendidos para elevar su órbita, en enero alcanzó finalmente el emplazamiento operativo a 1,5 millones de km de la Tierra en dirección al Sol, y el equipo de ingenieros y científicos comenzó a activar y poner a prueba sus sistemas.

Una de las operaciones más delicadas consistía en liberar las dos masas de prueba de los mecanismos que los habían mantenido fijos durante la manipulación en tierra, el lanzamiento y el trayecto.

En primer lugar, el 3 de febrero se retrajeron los ocho "dedos" bloqueadores que ejercían presión sobre las esquinas de los idénticos cubos de oro y platino. Los cubos se mantenían en posición gracias a la ayuda de dos bastones que empujaban suavemente en direcciones opuestas.

El 15 de febrero se retrajeron también los bastones de la primera masa de prueba y, un día más tarde, los de la segunda, lo que dejó a los cubos flotando libremente a varios milímetros de las paredes de sus contenedores.

El éxito del lanzamiento de los dos cubos, que flotaban en el espacio a 1,5 millones de km de distancia, provocó asombro y fascinación entre los miembros del equipo.

Durante los días siguientes se aplicaron fuerzas electrostáticas ligeras con el fin de manipular los cubos y conseguir que siguieran el movimiento de la nave a través del espacio, que se ve ligeramente perturbado por fuerzas externas como la presión de la luz solar.

Gracias a ello el equipo pudo seguir realizando pruebas a los instrumentos, incluido el sistema empleado para medir la carga eléctrica de cada cubo y los procedimientos aplicados para monitorizar su posición y orientación.

Posteriormente, el equipo alineó los dos cubos a través del rayo láser que los une y verificó que las mediciones proporcionadas por el mismo concordasen con las de los sensores electrostáticos.

Una vez comprobado que todo marchaba según lo previsto, la intensidad de las fuerzas electrostáticas fue reduciéndose gradualmente hasta que dejó de aplicarse por completo sobre los ejes sensibles de las masas. Como resultado de ello, el 19 de febrero se realizó una breve prueba de movimiento sin arrastre.

Por último, el 22 de febrero el equipo afrontó su mayor desafío; liberar por completo los dos cubos, permitiendo que se desplazasen solo gracias al efecto de la gravedad y manipulando activamente la nave situada alrededor de ellos.

Para ello, LISA Pathfinder mide la posición y orientación de cada cubo y corrige su movimiento disparando micropropulsores que la mantienen centrada en un cubo.

"Es un logro histórico, estamos mostrando la caída libre más precisa que haya logrado jamás en el espacio", declara Paul McNamara jefe científico del proyecto LISA Pathfinder de la ESA.

El 23 de febrero se activó por primera vez el modo principal de funcionamiento. Con las masas de prueba en caída libre, todos los elementos clave están en listos para comenzar la misión científica LISA Pathfinder el 1 de marzo, después de varias pruebas finales de la carga útil operativa que se realizarán durante los próximos días.

Reproducir un movimiento lo más cercano posible a la caída libre es una condición exigente y necesaria para desarrollar y llevar a cabo futuras misiones espaciales de observación de ondas gravitatorias.

Albert Einstein predijo hace un siglo la existencia de ondas gravitatorias, fluctuaciones en el tejido del espacio-tiempo, y ahora estas han sido detectadas directamente desde la tierra a través del Observatorio de interferometría láser de ondas gravitatorias (LIGO), tal y como se anunció el 11 de febrero.

Los experimentos terrestres y espaciales son sensibles a diferentes fuentes de ondas gravitatorias, por lo que las misiones espaciales futuras serán aliados clave para las instalaciones en tierra como LIGO, el Observatorio gravitacional europeo (EGO, por sus siglas en inglés) y la Colaboración Virgo, que ya trabajan en esta búsqueda.

Uno de los objetivos de la misión L3 del programa Cosmic Vision de la ESA era establecer un observatorio espacial de ondas gravitatorias, y LISA Pathfinder sentará las bases para estas futuras investigaciones del universo gravitatorio.

"Es una enorme recompensa ver esta nave pionera preparada para comenzar su importante misión", concluye César García Marirrodriga, jefe de proyecto de la ESA. (Fuente: ESA)