La mission LISA (Laser Interferometer Space Antenna) a reçu le feu vert de l'Agence spatiale européenne (ESA). Cette décision ouvre la voie au développement des instruments et du vaisseau spatial dès janvier 2025. Pilotée par l'ESA, cette mission est le fruit d'une collaboration entre l'ESA, ses agences spatiales membres , la NASA et un consortium international de scientifiques.
Prévu pour être lancé en 2035, LISA sera le premier observatoire spatial d'ondes gravitationnelles dédié à la détection et à l'étude des ondulations de l' ordre du millihertz causées par les distorsions de la structure de l'espace -temps ( ondes gravitationnelles ) à travers l' univers.
Contrairement aux détecteurs d'ondes gravitationnelles terrestres (LIGO, VIRGO, KAGRA et LIGO India) qui détectent les ondes gravitationnelles dans une gamme de fréquences de 10 Hz à 1000 Hz, LISA sera conçu pour détecter des ondes gravitationnelles de longueurs d'onde beaucoup plus longues dans la gamme de basses fréquences entre 0.1 mHz et 1 Hz.
Les ondes gravitationnelles (OG) de très basse fréquence (10⁻⁹ à 10⁻⁸ Hz ) , émises par des trous noirs binaires supermassifs et dont la durée d'émission varie de plusieurs semaines à plusieurs années, peuvent être détectées grâce aux réseaux de synchronisation de pulsars (PTA ) terrestres . Cependant, les ondes gravitationnelles de basse fréquence (entre 0.1 mHz et 1 Hz) ne sont détectables ni par LIGO ni par les PTA : leur longueur d'onde est trop grande pour LIGO et trop courte pour les PTA. D'où la nécessité d' un détecteur d'OG spatial.
LISA sera une constellation de trois engins spatiaux disposés en triangle équilatéral précis. Chaque côté du triangle mesurera 2.5 millions de kilomètres. Cette formation orbitera autour du Soleil sur une orbite héliocentrique suivant la Terre, entre 50 et 65 millions de kilomètres de celle-ci, tout en maintenant une distance moyenne de 2.5 millions de kilomètres entre les engins. Cette configuration spatiale fait de LISA un détecteur extrêmement grand, capable d'étudier les ondes gravitationnelles de basse fréquence , inaccessibles aux détecteurs terrestres.
Pour détecter les ondes gravitationnelles, LISA utilisera des paires de masses d'essai (cubes d'or-platine massif) flottant librement dans des chambres spéciales au cœur de chaque vaisseau spatial. Les ondulations gravitationnelles induiront des variations infimes des distances entre ces masses, variations qui seront mesurées par interférométrie laser. Comme l'a démontré la mission LISA Pathfinder, cette technologie permet de mesurer des variations de distance de l'ordre du milliardième de millimètre.
LISA détectera les ondes gravitationnelles produites par la fusion de trous noirs supermassifs au centre des galaxies, et permettra ainsi d'éclairer l'évolution de ces dernières. La mission devrait également détecter les oscillations gravitationnelles prédites, apparues dans les premiers instants de l' Univers , dans les secondes qui ont suivi le Big Bang.
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Références:
- ESA. Actualités -Capturer les ondulations de l'espace-temps : LISA obtient le feu vert. Publié le 25 janvier 2024. Disponible sur https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Capturing_the_ripples_of_spacetime_LISA_gets_go-ahead
- NASA. LISA. Disponible à https://lisa.nasa.gov/
- Pau Amaro-Seoane et al. 2017. Interféromètre laser évenementiels Antenne. Pré-imprimer arXiv. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.48550/arXiv.1702.00786
- Baker et coll. 2019. L'interféromètre laser évenementiels Antenne : Dévoilement du ciel à ondes gravitationnelles millihertz. Pré-imprimer arXiv. EST CE QUE JE: https://doi.org/10.48550/arXiv.1907.06482
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 across the universe. The Laser Interferometer Space Antenna (LISA) mission has received the go ahead of European Space Agency (ESA). This paves the way for developing the instruments and spacecrafts commencing January 2025. The mission is led by ESA and is result of collaboration between ESA, its Member State space agencies, NASA, and an international consortium of scientists.){kind=link}