리사 패스파인더

3. LISA 패스파인더의 과학적 의의

리사 패스파인더는 우주 공간에서 두 물체가 자유롭게 떠다니면서 외부 방해 없이 정밀하게 서로 간의 거리를 유지할 수 있는지 확인하는 실험이었다. 이 기술은 2035년 발사 예정인 중력파 관측소 (LISA)에 꼭 필요한 것이다. 리사 패스파인더의 핵심 목표는 일반 상대성 이론에서 예측하는 완벽한 자유 낙하(측지선 운동)에서 얼마나 벗어나는지 측정하는 것이었다.^[10]

중력 물리학 실험에서는 보통 자유 낙하하는 물체 사이의 상대적인 가속도를 측정한다. 리사 패스파인더는 레이저 간섭계를 사용하여 약 38cm 떨어진 두 물체 사이의 가속도를 매우 정밀하게 측정했다. 이를 통해 LISA가 중력파를 관측할 때 방해가 될 수 있는 미세한 힘이나 측정 오차 등에 대한 정보를 얻고, 이를 바탕으로 실제 LISA 임무를 위한 모델을 만들 수 있었다.^[11]

레이저 간섭계는 두 물체의 상대적 위치와 방향을 0.01나노미터 미만의 정확도로 측정했는데, 이는 LISA가 중력파를 감지하기에 충분한 수준이다. 리사 패스파인더의 간섭계는 LISA 간섭계의 한쪽 팔을 40cm로 줄인 모형이었다. 길이는 줄었지만, 측정 정확도나 주변 우주선에서 발생하는 여러 방해 요인에는 영향을 받지 않았다. 다만, 중력파에 대한 민감도는 팔 길이에 비례하기 때문에 LISA에 비해 크게 낮았다.

리사 패스파인더는 유럽 우주국(ESA) 주도로, 프랑스, 독일, 이탈리아, 네덜란드, 스페인, 스위스, 영국, 미국 NASA 등 여러 국가의 우주 기관과 연구 기관이 함께 참여한 국제 프로젝트였다.

3. 1. 검증된 사항

• 항력 제거 우주선 자세 제어: 두 개의 시험 질량을 가진 우주선에 적용됨
• 레이저 간섭계의 실행 가능성: 원하는 주파수 대역에서 검증됨 (지구 표면에서는 불가능함)
• 다양한 구성 요소의 신뢰성 및 수명: 정전 용량 센서, 마이크로 추력기, 레이저 및 광학 장치 포함.

4. 우주선 설계

4. 1. 계측 장비

4. 2. 환경적 영향

5. 우주선 운용

ESOC(독일 다름슈타트)에 LISA 패스파인더의 미션 통제소가 있었고, 과학 및 기술 운영은 ESAC(스페인 마드리드)에서 통제되었다.^[17]

5. 1. 리사주 궤도

6. 연혁 및 결과

참조

_[1] 웹사이트 LISA Pathfinder: Operations http://www.esa.int/S[...] ESA 2010-01-08
_[2] 웹사이트 LPF (LISA Pathfinder) Mission http://directory.eop[...] ESA eoPortal 2014-03-28
_[3] 웹사이트 Launch Schedule http://spaceflightno[...] SpaceFlight Now 2015-10-16
_[4] 웹사이트 LISA Pathfinder enroute to gravitational wave demonstration http://www.esa.int/O[...] European Space Agency 2015-12-03
_[5] 웹사이트 Call for Media: LISA Pathfinder launch http://sci.esa.int/l[...] ESA 2015-11-23
_[6] 웹사이트 News: Top News - LISA Gravitational Wave Observatory https://www.elisasci[...]
_[7] 웹사이트 LISA Pathfinder To Proceed Despite 100% Cost Growth http://www.spacenews[...] 2011-06-22
_[8] 간행물 LISA Pathfinder Ready for Launch from Kourou http://spaceref.com/[...] Airbus Defence and Space 2015-11-30
_[9] 웹사이트 LISA Pathfinder international partners https://www.elisasci[...] 2015-09-07
_[10] Youtube science objective of LISA Pathfinder https://www.elisasci[...]
_[11] 웹사이트 LISA Pathfinder Science https://www.elisasci[...] 2014-07-09
_[12] 웹사이트 LISA Gravitational Wave Observatory - We will observe gravitational waves in space - New Astronomy - LISA Pathfinder https://www.elisasci[...]
_[13] 문서 Official design proposal https://www.elisasci[...]
_[14] 논문 'Microthrust Propulsion of the LISA Mission' 2004-07-11
_[15] 웹사이트 Propulsion and Energy: Electric Propulsion (Year in Review, 2009) http://www.aerospace[...] Aerospace America, December 2009, p. 44 2012-10-26
_[16] 웹사이트 LISA Pathfinder Technology https://www.elisasci[...] 2014-07-09
_[17] 웹사이트 LISA Pathfinder: Fact sheet http://sci.esa.int/s[...] ESA 2009-04-20
_[18] 웹사이트 LISA Pathfinder: Mission home http://sci.esa.int/s[...] ESA 2011-02-05
_[19] 웹사이트 ESA's new vision to study the invisible universe http://www.esa.int/O[...] 2014-06-26
_[20] 뉴스 First locks released from LISA Pathfinder's cubes http://sci.esa.int/j[...] ESA Press Release 2016-02-03
_[21] 뉴스 Gravitational waves: Tests begin for future space observatory https://www.bbc.com/[...] 2016-03-01
_[22] conference The ESA–L3 Gravitational Wave Mission - Final Report http://www.cosmos.es[...] 2016-03-28
_[23] 논문 Sub-Femto-g Free Fall for Space-Based Gravitational Wave Observatories: LISA Pathfinder Results
_[24] 웹사이트 LISA Pathfinder exceeds expectations http://www.esa.int/O[...] ESA 2016-06-07
_[25] 웹사이트 LISA Pathfinder exceeds expectations https://www.elisasci[...] elisascience.org 2016-06-07
_[26] 웹사이트 Gravity probe exceeds performance goals https://www.bbc.com/[...] 2017-02-18
_[27] 웹사이트 LISA Pathfinder Will Concludee Trailblazing Mission http://sci.esa.int/l[...] ESA 2017-08-17
_[28] 웹사이트 ESA creates quietest place in space http://www.esa.int/O[...] 2018-02-05
_[29] 웹사이트 LISA Pathfinder http://www.esa.int/S[...] ESA 2013-12-23