L'Agència Espacial Europea (ESA) ha aprovat la missió Laser Interferometer Space Antenna (LISA), el primer esforç científic per detectar i estudiar ones gravitacionals des de l'espai. L'ESA reconeix mitjançant aquest pas, formalment anomenat “adopció”, que el concepte i la tecnologia de la missió estan prou avançats i dona llum verda per construir els instruments i la nau espacial. Aquests treballs començaran el gener del 2025, un cop elegit un contractista industrial europeu.

Però la missió LISA no és només una nau espacial, sinó una constel·lació de tres que seguiran l'òrbita de la Terra al voltant del Sol, formant un triangle equilàter extremadament precís a l'espai. Cada costat del triangle tindrà 2,5 milions de quilòmetres de llargada (més de sis vegades la distància entre la Terra i la Lluna), i les naus intercanviaran raigs làser al llarg d'aquesta distància. El llançament de les tres naus espacials està previst per al 2035, en un coet Ariane 6.

En la missió hi prenen part els investigadors del Departament d'Enginyeria Electrònica de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) Juan Ramos-Castro, Manuel M. Domínguez-Pumar, Vicente Jiménez, Joan Pons i Xavier Manyosa, que està fent la tesi doctoral. “Hem participat en el disseny dels subsistemes de diagnòstic tèrmic i magnètic de la missió”, afirma Juan Ramos. “Aquesta missió ha tingut com a precursora l’anterior LisaPathfinder, llançada el 2015, on vam assajar algunes de les tecnologies que s’han de desenvolupar ara”.

Actualment aquest equip, vinculat a l'Escola de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB), col·labora amb els científics de l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC) en el disseny de nous sensors magnètics basats en tecnologies MEMS que podrien desenvolupar-se per a la missió LISA o altres futures. D’altra banda, també estan participant en els dissenys dels sensors de temperatura de molt alta sensibilitat, que aniran dins del sistema de supervisió del detector d’ones gravitacionals de la missió LISA. “Aquests sensors tindran capacitat de detectar canvis de temperatura inferiors al microkelvin”, assegura Ramos.

LISA detectarà les ones a l'espaitemps provocades per la col·lisió d'enormes forats negres als centres de les galàxies de tot l'univers. Això permetrà rastrejar l'origen d'aquests objectes, representar-ne el creixement fins a assolir milions de vegades més massa que la del Sol i determinar el paper que tenen en l'evolució de les galàxies.

Posar so a la pel·lícula de l’univers
La missió està preparada per capturar el ‘so’ gravitacional en els moments inicials del nostre univers, que prediuen les teories actuals, i oferir un indici directe dels primers segons després del Big Bang. A més, com que les ones gravitacionals contenen informació sobre la distància dels objectes que les van emetre, LISA ajudarà l'equip a mesurar el canvi en l'expansió de l'univers amb un criteri diferent de les tècniques utilitzades per la missió espacial Euclid i altres estudis, validant els seus resultats.

A la nostra galàxia, LISA detectarà molts objectes compactes fusionant-se, com ara nanes blanques o estrelles de neutrons, i ens brindarà una visió única de les etapes finals de l'evolució d'aquests sistemes. En identificar-ne la posició i les distàncies, LISA millorarà la nostra comprensió de l'estructura de la Via Làctia.

Liderada per l'ESA, la missió LISA té la col·laboració de la NASA i d’un consorci internacional de científics i científiques. La contribució científica a Espanya és liderada per l'Institut de Ciències de l'Espai (ICE-CSIC) juntament amb l'Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB) i la UPC, a través dels investigadors membres de l'Institut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC).

Més informació

• Llum verda a LISA, el primer observatori d’ones gravitacionals a l’espaI (web IEEC)
• LISA factsheet (web ESA)