Het LISA-trio van satellieten om zwaartekrachtsgolven vanuit de ruimte te detecteren, is geselecteerd als de derde grote missie in het Science-programma van ESA. terwijl de exoplaneetjager van Plato in ontwikkeling is.

Deze belangrijke mijlpalen werden vandaag beslist tijdens een vergadering van het Wetenschapsprogrammacomité van ESA, en zorgen voor de voortzetting van ESA's Cosmic Vision-plan gedurende de komende twee decennia.

Het 'zwaartekrachtuniversum' werd in 2013 geïdentificeerd als thema voor de derde grote missie, L3, op zoek naar rimpelingen in het weefsel van ruimtetijd gecreëerd door hemellichamen met een zeer sterke zwaartekracht, zoals paren van samensmeltende zwarte gaten.

Een eeuw geleden voorspeld door de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein, zwaartekrachtsgolven bleven ongrijpbaar tot de eerste directe detectie door de op de grond gebaseerde Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory in september 2015. Dat signaal werd veroorzaakt door het samensmelten van twee zwarte gaten op zo'n 1,3 miljard lichtjaar afstand. Vanaf dat moment, er zijn nog twee gebeurtenissen gedetecteerd.

Verder, De LISA Pathfinder-missie van ESA heeft nu ook de belangrijkste technologieën gedemonstreerd die nodig zijn om zwaartekrachtsgolven vanuit de ruimte te detecteren. Dit omvat vrij vallende testmassa's verbonden door laser en geïsoleerd van alle externe en interne krachten behalve de zwaartekracht, een vereiste om elke mogelijke vervorming te meten die wordt veroorzaakt door een passerende zwaartekrachtgolf.

De vervorming tast het weefsel van de ruimtetijd aan op de minuscule schaal van een paar miljoenste van een miljoenste meter over een afstand van een miljoen kilometer en moet dus uiterst nauwkeurig worden gemeten.

LISA Pathfinder zal eind deze maand zijn baanbrekende missie afronden, en LISA, de Laser Interferometer Ruimte Antenne, ook een internationale samenwerking, gaat nu een meer gedetailleerde studiefase in. drie ambacht, gescheiden door 2,5 miljoen km in een driehoekige formatie, zal de aarde volgen in haar baan om de zon.

Na selectie, het missieontwerp en de kostenberekening kunnen worden voltooid. Daarna zal het worden voorgesteld voor 'adoptie' voordat de bouw begint. De lancering wordt verwacht in 2034.

Planeetjager geadopteerd

In dezelfde bijeenkomst is Plato – Planetaire Transits en Oscillaties van sterren – nu opgenomen in het Wetenschapsprogramma, na de selectie in februari 2014.

Dit betekent dat het van een blauwdruk naar een constructie kan gaan. In de komende maanden zal de industrie worden gevraagd om biedingen uit te brengen voor de levering van het ruimtevaartuigplatform.

Na de lancering in 2026, Plato zal duizenden heldere sterren volgen over een groot deel van de hemel, op zoek naar kleine, regelmatige dalingen in helderheid als hun planeten voor hen kruisen, tijdelijk blokkeren van een klein deel van het sterrenlicht.

De missie zal bijzondere nadruk leggen op het ontdekken en karakteriseren van planeten ter grootte van de aarde en superaarde die rond zonachtige sterren draaien in de bewoonbare zone - de afstand tot de ster waar vloeibaar oppervlaktewater zou kunnen bestaan.

Het zal ook seismische activiteit onderzoeken in enkele van de gaststerren, en hun massa bepalen, maten en leeftijden, helpen om het hele exoplaneetsysteem te begrijpen.

Plato zal opereren vanuit het virtuele punt 'L2' in de ruimte, 1,5 miljoen km voorbij de aarde, gezien vanaf de zon.

Missies van kansen

Het Wetenschapsprogrammacomité stemde ook in met deelname aan ESA's Proba-3-technologiemissie, een paar satellieten die in formatie vliegen op slechts 150 m van elkaar, waarvan er één fungeert als een blokkerende schijf voor de zon, waardoor de ander de zwakke buitenste atmosfeer van de zon in meer detail dan ooit tevoren kan observeren.

ESA zal ook deelnemen aan de Japanse X-ray Astronomy Recovery Mission (XARM), ontworpen om de wetenschap van de Hitomi-satelliet te herstellen die kort na de lancering vorig jaar verloren ging.