Astronomie gravitationnelle : LISA Pathfinder « surpasse les attentes »

Vers l'infiniment petit et au-delà
Tech 2 min
Astronomie gravitationnelle : LISA Pathfinder « surpasse les attentes »

Dans l'espace depuis plusieurs mois, le satellite LISA Pathfinder vient de livrer ses premiers résultats. Ils sont excellents : les performances sont « cinq fois supérieures au cahier des charges ». De quoi ouvrir une voie royale à eLISA, la suite de la mission.

Lancé dans l'espace début décembre (et arrivé à son orbite finale le 22 janvier 2016), le satellite LISA Pathfinder « surpasse les attentes » selon le CNRS : « C'est une réussite technique et scientifique. Au terme des 55 premiers jours d'opérations scientifiques, les performances de LISA Pathfinder se sont révélées cinq fois supérieures au cahier des charges du satellite, qui a pour but de tester les technologies nécessaires à un observatoire spatial d'ondes gravitationnelles ». Pour rappel, celles-ci peuvent être assimilées à des vaguelettes qui déforment l'espace-temps.

LISA Pathfinder : une précision de 30 femtomètres  

Pour rappel, LISA Pathfinder est un satellite de test pour une mission de plus grande envergure baptisée eLISA. Le but est donc de valider les modèles scientifiques et la fiabilité des mesures. Comme nous avons en effet eu l'occasion de l'expliquer dans cette actualité sur les ondes gravitationnelles, les résultats de cette mission reposent en grande partie sur la possibilité de mesurer le plus précisément possible des distances.

Sur ce point, les résultats de LISA Pathfinder sont excellents : « le système mesurant par laser la distance entre ces deux cubes est 100 fois plus performant que ce qui avait été atteint en laboratoire : il permet de mesurer une distance à 30 femtomètres  près (un dix-millième de la taille d'un atome) ». Une précision bien plus importante que celle permise par LIGO/Virgo, les interféromètres de Michelson installés sur Terre.

eLISA se prépare, avec des satellites espacés de plusieurs millions de kilomètres

Pour le CNRS, ce succès ouvre donc la voie à la suite de la mission : eLISA, le futur observatoire spatial d'ondes gravitationnelles de l'ESA (Agence Spatiale Européenne). Celui-ci sera composé de trois satellites distants les uns des autres de plusieurs millions de kilomètres. Des faisceaux lasers échangés entre eux permettront de mesurer leur distance et ainsi détecter la moindre variation, ce qui sera le signe du passage d'une onde gravitationnelle. À titre de comparaison, sur Terre, avec une précision moindre et des bras de seulement quelques kilomètres, LIGO et Virgo ont pu détecter le passage d'une onde gravitationnelle.

Pour rappel, ces fameuses ondes ont d'ores et déjà été détectées sur Terre grâce aux laboratoires Virgo et LIGO (voir notre analyse). Mais, comme l'expliquait alors le CNRS, eLISA et le couple Virgo/LIGO « regardent des choses différentes » car eLISA tentera d'observer « des ondes gravitationnelles dans l’espace, de plus grandes longueurs d’onde, plus basses fréquences ». Bref, une nouvelle ère de l'astronomie gravitationnelle devrait bientôt débuter.

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