COMO MANTER O LASER DA "LISA" EM ALVO A 5 MILHÕES DE KM

07 de março de 2011
Um dos principais desafios técnicos da missão conjunta da ESA-NASA LISA foi resolvido: como manter a precisão de apontar um feixe de laser através de cinco milhões de quilómetros de espaço.


A década seguinte Laser Interferometer Space Antenna (LISA) missão buscará ondulações no espaço-tempo - a sua existência predito por Albert Einstein - conhecido como ondas gravitacionais. Um trio de nave idêntica voará cinco milhões km distante de uma formação de triângulo equilátero, ligados por feixes de laser.Um método de medição de precisão chamada interferometria possível combinar estes feixes de laser para identificar o menor movimento de livre flutuação entre cubos metálicos dentro de cada nave.  

	Três naves espaciais LISA

Movimento dentro de uma faixa de freqüência definida será examinado para procurar ondas gravitacionais emitidas por buracos negros e da mesma forma enérgica objetos cósmicos.
"Nossa pesquisa se propôs a resolver um dos mais desafiadores elementos da LISA", disse Lucio Scolamiero, supervisionando alguns dos estudos de tecnologia LISA para a ESA.
"Como podemos manter as vias ópticas entre a nave espacial e, portanto, da cadeia de medição entre eles?" 
 

Devido à velocidade finita da luz, vai levar 16 segundos para cada feixe de laser para cobrir a cinco quilômetros milhões para a sua nave espacial de recepção.
LISA deve dirigir o feixe de laser para compensar o movimento orbital de cada nave durante esse tempo. 
 

No processo, o espelho de direcção tem de se manter estável até a escala subatômica: qualquer movimento seria interpretado como uma onda gravitacional.
"Que isso poderia ser alcançado em todos era de nenhuma maneira certa: para começar, nem sequer tem meios para medir o desempenho de tal sistema," Lúcio acrescentou. 
 

TNO desenvolvidos apontando sistema

"Mas nós recebemos duas propostas promissor e decidiu perseguir os dois."
Os dois projetos foram desenvolvidos de forma independente por distintos grupos industriais: TNO na Holanda e RUAG CSEM e na Suíça.
"A ESA não duplicar o desenvolvimento da tecnologia, mas que, por vezes, abordagens são complementares", explicou Lúcio. 
 

	RUAG & CSEM apontando sistema

"Se alguém se mostra insuficiente, então nós temos um outro backup como."
Os dois modelos de palm-sized compartilham alguns elementos. Ambos usam sensores de capacitância baseada espelho para medir o ângulo que necessitam de correção de erros.Os eletrodos são espaçados de uma distância muito curta distância; qualquer mudança nessa distância provoca uma mudança na carga elétrica correndo entre eles. 
 

Testar a configuração

O motor para fazer o ajuste é baseado em cerâmicas piezoelétricas semelhantes aos encontrados em relógios de quartzo, que convertem sinais elétricos em movimento.
Essas cerâmicas são cortados para o desempenho de precisão. TNO utiliza um design "piezo-pilhas", enquanto RUAG-CSEM emprega movimento "andando" reproduzindo um "piezo-pé".
Para orientar o espelho, as duas abordagens rejeitar componentes do rolamento de esferas em favor de "dobradiças à flexão. lâminas metálicas em torno de 0,1 mm de espessura são cuidadosamente moldada utilizando uma técnica de fabricação de precisão. 
 


O Instituto Albert Einstein, em Hannover, na Alemanha, desenvolveu um sistema ultra-estável de medição para validar o desempenho do dispositivo. Eles usaram interferometria a laser - a mesma técnica LISA contará com - com a experiência realizada dentro de uma câmara de vácuo e montado sobre uma bancada de vidro Zerodur, todos, mas imune a distorções temperatura motor.
"Ambos os empreendimentos são totalmente compatíveis com nossas necessidades de desempenho extremo", concluiu Lúcio. A decisão sobre qual versão de voar será tomada mais tarde, durante a fase de implementação da LISA.
Um precursor de satélite único, LISA Pathfinder, será lançado em 2013, a bordo validar as tecnologias-chave para a missão LISA completo, um candidato de grande missão no programa da ESA Cosmic Vision.
 FONTE: http://www.esa.int/esaCP/SEMX3SHSBKG_index_0.html