LISA Pathfinder

[Scorus]

Europejski (ESA) satelita LISA Pathfinder (pierwotna nazwa Small Missions for Advanced Research and Technology 2 - SMART-2) jest przygotowywanym pojazdem, którego celem jest przetestowanie technologii służących do detekcji fal grawitacyjnych podczas europejsko - amerykańskiej misji LISA, planowanej na 2 dekadę 21 wieku. Misja umożliwi umieszczenie dwóch mas próbnych w swobodnym spadku grawitacyjnym bliskim doskonałemu, i wykonywanie pomiarów ich ruchów z bezprecedensową precyzją. W tym celu rozwiązania technologiczne obejmują sensory bezwładnościowe, laserowy system metrologiczny, oraz system bardzo precyzyjnej kontroli orientacji przestrzennej obejmujący skrajne dokładny system mikronapędowy. Do podstawowych celów misji zaliczają się: zademonstrowanie kontroli orientacji przestrzennej statku z dwoma masami próbnymi całkowicie odizolowanymi od zaburzeń; wykazanie wykonalności interferometrii laserowej o dokładności takiej jak dla misji LISA; oraz wykonanie prób wytrzymałościowych instrumentów i innego wyposażenia statku kosmicznego w środowisku przestrzeni kosmicznej (sensorów, silników, laserów i optyki). Misja pozwoli na przetestowanie technologii pozwalających na kontrolę orientacji statku kosmicznego z dokładnością do ułamków długości fali światłą, co będzie miało kluczowe znaczenie dla przyszłych misji interferometrycznych.

http://www.astronautyka.org/index.php/topic,45.0.html


W ostatnim czasie komponenty satelity przechodziły pomiary właściwości magnetycznych:
http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=45845

[Scorus]

System pomiarowy pakietu LTP przeszedł pierwsze kompleksowe testy z pełnym powodzeniem:
http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=47856

[Scorus]

System pomiarowy pakietu LTP przeszedł testy termiczne po integracji z satelitą. Jego dokładność jest na tyle wysoka, że będzie mógł wykryć fale grawitacyjne. A więc misja z inżynieryjnej przekształca się w naukową.
http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=49635

[mars76]

Airbus Defence and Space dostarczy moduły: napędowy i naukowy sondy LISA Pathfinder do końcowych prób.
Airbus Defence and Space dostarczy moduły napędowy i naukowy sondy LISA Pathfinder do IABG (Industrie Anlagen Betriebs Gesellschaft) w pobliżu Monachium, gdzie zostaną poddane końcowym próbom kompleksowym. Sonda ma być wyniesiona w Kosmos we wrześniu przez europejską rakietę Vega z kosmodromu Korou w Gujanie Francuskiej. LISA Pathfinder to pierwsza misja naukowa Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) prowadzona przez W. Brytanię od czasu wystrzelenia sondy Giotto w 1985.

W najbliższych tygodniach moduł naukowy zostanie zintegrowany z urządzeniem LISA Test Package Core Assembly (LCA), który został zbudowany przez konsorcjum europejskich uniwersytetów, instytutów i firm pod kierunkiem Airbus Defence and Space Germany. Statek przejdzie następnie serię prób, które mają potwierdzić jego przydatność do lotu w kosmosie. Będą to m.in. próby termiczne i akustyczne oraz badania masy.

LISA Pathfinder zostanie wystrzelona na niską orbitę okołoziemską. Stamtąd, używając własnego napędu przebędzie 1,5 mln km, aby dotrzeć do punktu libracyjnego (punktu Lagrange'a) L1. Jest to miejsce w przestrzeni, w układzie dwóch ciał powiązanych grawitacją, w którym ciało o pomijalnej masie może pozostawać w spoczynku względem ciał układu. Pozwoli to na zminimalizowanie zakłóceń wywołanych przez pole grawitacyjne, pole magnetyczne, atmosferę i temperaturę Ziemi.

Misją sondy LISA Pathfinder jest zbadanie niezwykle precyzyjnych technologii pomiarowych, które zostaną wykorzystane w późniejszym, znacznie większym projekcie pierwotnie nazywanym LISA (Laser Interferometric Space Antenna). LISA ma być gigantycznym interferometrem Michelsona utworzonym przez trzy sztuczne satelity km na orbicie okołosłonecznej, w formacji trójkąta równobocznego o długości boku wynoszącej około 5 mln kilometrów. Odległości pomiędzy satelitami będą nieustannie precyzyjnie mierzone metodą interferometrii laserowej. Przejście fal grawitacyjnych, będących zaburzeniami geometrii czasoprzestrzeni, wywoływać będzie niewielkie zmiany tych odległości, rejestrowane przez układ pomiarowy.
http://www.altair.com.pl/news/view?news_id=15870

[pogrzex]

Hej, mam pytanko o mechanikę ruchu statku LISA P. z tego filmiku:



Czy to naprawdę tak wygląda, że on sobie tak "skręca" w kosmosie robiąc kółeczka? Odbywa się to w sposób taki, że statek ma prędkość początkową i potem odpala silniki tak, żeby mając już pęd zataczać coś w rodzaju koła wokół L1? Tylko, że w L1 nie ma jakiejś masy przecież która by to w nieskończoność utrzymywała na orbicie kołowej? Jak to jest? Ktoś mógłby rozszerzyć?

[Scorus]

https://en.wikipedia.org/wiki/Lissajous_orbit

[velo]

Start już wkrótce

http://spaceflightnow.com/2015/11/20/vega-booster-crowned-with-gravitational-probe-pathfinder/

LISA jest już wewnątrz osłony rakiety Vega

[Dzamiila]

będzie opóźnienie w starcie, o 24 h, zauważono coś w górnym stopniu rakiety Vegi i ze względu na ryzyko zdecydowano o przełożeniu startu:
https://spaceflightnow.com/2015/12/01/lisa-pathfinder-launch-grounded-to-analyze-vega-upper-stage/

[Matias]

Jakieś wieści po miesiącu od startu?

[Scorus]

Wykonano wstępne testy LTP:
http://sci.esa.int/lisa-pathfinder/57158-lights-on-for-lisa-pathfinder/

A satelita jest już na miejscu:
http://sci.esa.int/lisa-pathfinder/57247-lisa-pathfinder-arrives-at-its-worksite/

[Scorus]

Masy testowe zostały już uwolnione:
http://sci.esa.int/lisa-pathfinder/57386-test-cubes-floating-freely-inside-lisa-pathfinder/

A następnie uzyskano spadek swobodny:
http://sci.esa.int/lisa-pathfinder/57462-freefall-achieved-on-lisa-pathfinder/

[Orionid]

LP działa bez problemów. Misja naukowa rozpoczęta.

The scientific mission of LISA Pathfinder officially started on 1 March. Following a formal review of the commissioning period on 7 March, the mission was formally handed over from the ESA project and industrial teams that built it to the scientists who are now busy carrying out experiments on this unique gravity laboratory in space.
These operations will take six months, split between 90 days for the LISA Technology Package and 90 days for the Disturbance Reduction System (DRS), an additional experiment including two extra sets of thrusters, provided by NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL).

"We are looking forward to demonstrating this thruster system and its ability to keep the two test masses extremely still," says Charles Dunn, project technologist for the DRS at JPL.

http://sci.esa.int/lisa-pathfinder/57559-a-perfectly-still-laboratory-in-space/

[Orionid]

Naukowcy zachwyceni dokładnością pomiarów:

„Pomiary przekroczyły nasze najbardziej optymistyczne oczekiwania,” mówi Paul McNamara, naukowiec projektu LISA Pathfinder z Dyrektoratu Naukowego ESA w Noordwijk w Holandii. „Już pierwszego dnia osiągnęliśmy poziom precyzji planowany dla misji LISA Pathfinder. W toku kolejnych tygodni udało nam się poprawić te wyniki o czynnik pięć.”

Wyniki badań zostały opublikowane 7 czerwca w periodyku Physical Review Letters.

„LISA Pathfinder zawsze uważana była za krok na drodze do uzyskania precyzji wymaganej w przypadku pełnowymiarowego obserwatorium fal grawitacyjnych, jednak uzyskane wyniki wskazują, że osiągnęliśmy niemal docelową precyzję. Pełnowymiarowe obserwatorium, które osiągnęłoby poziom precyzji demonstrowany przez LISA Pathfinder pozwoliłoby na osiągnięcie praktycznie wszystkich planowanych celów naukowych,” mówi Ira Thorpe, członek zespołi z NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland.

Źródło: https://www.pulskosmosu.pl/2016/06/08/lisa-pathfinder-bedzie-wykrywac-fale-grawitacyjne-przestrzeni-kosmicznej/
http://m.esa.int/Our_Activities/Space_Science/LISA_Pathfinder_exceeds_expectations
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6526

[Orionid]

25 czerwca 2016 zakończyła się nominalna część misji, a została zapoczątkowana część eksperymentu NASA poświęconego badaniu redukcji zakłóceń działających na sondę.

Wyniki osiągnięte przez eksperyment ESA są doskonałe, przekraczające wstępne założenia. Zaplanowano przedłużenie misji od listopada 2016

LISA PATHFINDER COMPLETES FIRST OPERATIONS PHASE
24 JUNE 2016

This was achieved by measuring the position and orientation of the test masses – whose motion is continually perturbed by external and internal forces – with a laser interferometer, and by subsequently manoeuvring the spacecraft around them to be constantly centred on one of the cubes, shielding the test masses without touching them.

The team's first results, based on just two months of operations, show that the mission has already obtained a control on the test masses comparable to that needed to build a future space-borne observatory of gravitational waves. A paper reporting the results is published in Physical Review Letters.

http://sci.esa.int/lisa-pathfinder/58006-lisa-pathfinder-completes-first-operations-phase/


Największy wpływ  na  zakłócenie położenia sondy ma ciśnienie promieni kosmicznych  wynoszące ok. 25 mikronewtonów. Precyzyjne w działaniu silniczki sondy mogą wytwarzać maksymalnie ciąg 30 mikronewtonów, co jest odpowiednikiem masy komara lądującego na statku kosmicznym.

Most thrusters are designed to move a spacecraft, but ST7-DRS has a different purpose: to hold Pathfinder as perfectly still as possible. This allows the spacecraft to test technologies used in the detection of gravitational waves, whose effects are so miniscule that it requires extreme steadiness to detect them.

Just how steady is that? Steady enough that "position noise" -- subtle vibrations in Pathfinder's position -- won't exceed 2 nanometers. That's about the diameter of a DNA helix. This kind of precision is needed to counteract the biggest disturbance to Pathfinder: the pressure from sunlight pushing on the spacecraft (about 25 micronewtons).

"Here's another way of thinking about it: when the thrusters fire at full throttle, they produce a maximum force of 30 micronewtons -- equivalent to the weight of a mosquito landing on the spacecraft," said John Ziemer of JPL, ST7-DRS systems lead. "To maintain our precise position, the thrusters can be controlled in 0.1 micronewton increments, equivalent to the weight of that mosquito's antenna."

Balancing all the disturbances on the spacecraft allows Pathfinder's instruments to stay in near-perfect free fall. This lays the groundwork for a future Pathfinder-type mission, which will need this kind of stability to cancel out any force other than the subtle tug of gravitational waves, produced by supermassive objects like black holes.

http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6676

[Orionid]

Rozszerzona misja LISA Pathfinder rozpoczęła się 7 grudnia 2016 o godzinie 09:00 CET (08:00 UTC). Potrwa do 31 maja 2017.

Much to the team's surprise, it did not take as long as expected to achieve the mission's goal: demonstrating that two test masses – a pair of identical gold-platinum cubes – can be placed in the most precise freefall ever performed. In fact, the desired level of precision was already obtained within the first day of LISA Pathfinder's scientific operations.

Over the following months, scientists and engineers kept improving the performance of the experiment. They described these first results, including an analysis of the residual sources of disturbance on the cubes' almost perfect freefall motion, in a paper published at the beginning of June in Physical Review Letters. (...)

"So far, we've been busy demonstrating the performance of LISA Pathfinder, which has been steadily improving as time went by," says Paul McNamara, LISA Pathfinder Project Scientist at ESA, "but now we can spend the next six months learning everything we need to know to build and operate a gravitational-wave observatory in space."

http://sci.esa.int/lisa-pathfinder/58633-lisa-pathfinder-s-pioneering-mission-continues/