Luz verde a LISA, el primer observatorio de ondas gravitacionales en el espacio

 El comité del programa científico de la Agencia Espacial Europea (ESA) aprobó este jueves la misión LISA (Laser Interferometer Space Antenna), el primer esfuerzo científico para detectar y estudiar ondas gravitacionales desde el espacio.

La ESA -que también ha dado su apoyo al explorador de Venus 'EnVision'- reconoce a través de este paso, formalmente llamado "adopción", que el concepto y la tecnología del proyecto están lo suficientemente avanzados, y da luz verde para construir los instrumentos y la nave espacial.

Este trabajo comenzará en enero de 2025, una vez se haya elegido un contratista industrial europeo, según sendos comunicados de la ESA y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC).

LISA es una constelación de tres naves que seguirán la órbita de la Tierra alrededor del Sol, formando un triángulo equilátero extremadamente preciso en el espacio.

Cada lado del triángulo tendrá 2,5 millones de kilómetros de largo (más de seis veces la distancia entre la Tierra y la Luna), y las naves intercambiarán rayos láser a lo largo de esta distancia. Su lanzamiento está previsto para 2035, en un cohete Ariane 6.

Señales esquivas

Hace poco más de un siglo, Albert Einstein hizo la revolucionaria predicción de que cuando los objetos masivos se aceleran, sacuden el tejido del espacio-tiempo, produciendo unas ondas minúsculas conocidas como ondas gravitacionales. Gracias a los avances tecnológicos modernos, ahora es posible detectar estas señales tan esquivas.

LISA localizará a través de todo el universo las ondas en el espacio-tiempo provocadas por la colisión de enormes agujeros negros en los centros de las galaxias. Esto permitirá rastrear el origen de estos objetos o determinar el papel que desempeñan en la evolución de las galaxias.

"LISA es un esfuerzo que nunca antes se había intentado", resume Nora Lützgendorf, científica líder del proyecto.

La misión está preparada para capturar el sonido gravitacional de los momentos iniciales de nuestro universo, que predicen las teorías actuales, y ofrecer un atisbo directo de los primeros segundos después del Big Bang.

Además, puesto que las ondas gravitacionales contienen información sobre la distancia de los objetos que las emitieron, la misión ayudará al equipo a medir el cambio en la expansión del universo con un criterio diferente a las técnicas utilizadas por la misión Euclid y otros estudios, validando sus resultados.

Para detectar ondas gravitacionales, LISA utilizará cubos macizos de oro y platino, conocidos como masas de prueba (ligeramente más pequeñas que los cubos de Rubik), que flotan libremente en una carcasa especial en el corazón de cada nave espacial.

Las ondas gravitacionales provocarán pequeños cambios en las distancias entre las masas en las diferentes naves espaciales y la misión rastreará estas variaciones mediante interferometría láser.

Esta técnica requiere disparar rayos láser de una nave espacial a otra y luego superponer su señal para determinar cambios en las distancias de las masas hasta unas milmillonésimas de milímetro.

Contribución española

Liderado por la ESA, este observatorio es posible gracias a la colaboración entre la ESA, la NASA y un consorcio internacional de científicos.

La contribución española está liderada por el Instituto de Ciencias del Espacio (ICE-CSIC), junto con el Instituto de Ciencias del Cosmos de la Universidad de Barcelona (noroeste español) y la Universitat Politècnica de Catalunya-BarcelonaTech, a través de investigadores todos ellos miembros afiliados del Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña (IEEC).

Esta contribución se centra en el subsistema de diagnóstico científico (SDS, por sus siglas en inglés), uno de los tres principales subsistemas de vuelo, que medirá las perturbaciones ambientales a bordo de cada uno de los satélites de la constelación para diferenciarlas del efecto que producirían las ondas gravitacionales.

Además, el ICE-CSIC también liderará el desarrollo de un centro de distribución de datos en España junto con los algoritmos necesarios para su explotación científica.

La ESA también ha dado luz verde a EnVision, que investigará Venus "con más detalle que nunca"; se lanzará en 2031 y empezará a recoger datos científicos en 2035.