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Ciencia
Espacial
Evaluando a Einstein
26
de Abril de 2004.
 Después
de cuatro décadas de espera, los científicos disponen por fin de un
satélite que les ayudará a verificar dos sutiles efectos físicos
predichos por la teoría general de la relatividad de Einstein. Durante
su misión de 16 meses, el GP-B (Gravity Probe-B) realizará mediciones
ultraprecisas que implicarán el uso de tecnología tan sofisticada que no
ha podido estar disponible hasta ahora.
El vehículo fue lanzado a las 16:57 UTC del 20 de abril, después de un
retraso de 24 horas debido a los fuertes vientos en altura. El cohete
Delta-7920-10C, tras partir desde la rampa SLC2W de la base de
Vandenberg, en California, situó a su carga en una órbita polar de unos
640 km de altitud.
El GP-B, construido por la empresa Lockheed Martin por encargo de la
Stanford University, contratista principal del proyecto, es propiedad de
la NASA y pesó 3.145 kg al despegue. Está compuesto por el vehículo de
servicio y su carga útil. La instrumentación principal consiste en
cuatro giroscopios muy precisos que son mantenidos dentro de una especie
de termo a sólo 1,8 grados Kelvin, gracias a helio líquido. Además, el
satélite posee un telescopio y sistemas para determinar la órbita con
gran exactitud.
El GP-B observará de forma continuada la estrella IM Pegasus, un astro
relativamente brillante de quinta magnitud. Gracias a este “anclaje”,
que mantendrá orientado al vehículo, se medirán a su vez los pequeños
cambios de orientación experimentados por los giroscopios, causados por
el efecto gravimétrico predicho por Einstein. Este efecto está producido
por la rotación de la Tierra y provocará el giro del plano orbital del
satélite en una magnitud muy concreta. Además, el GP-B medirá el efecto
de curvatura del espacio-tiempo creado por la masa de la Tierra. Para
que todo esto sea posible, el experimento debe disponer de una
estabilidad completa, así como no estar afectado por fuerzas externas.
Así, los giroscopios están tan libres de perturbaciones que se
convierten en un sistema de referencia espacio-temporal casi perfecto.
En esta situación, según Newton, deberían apuntar siempre hacia una
misma dirección del espacio inercial (por ejemplo, hacia la estrella de
referencia). Pero Einstein dijo que la dirección del eje de giro del
giroscopio cambiará gradualmente debido a la masa y la rotación de la
Tierra, en una magnitud que puede ser calculada de forma exacta. Por
tanto, los giroscopios medirán si el espacio y el tiempo se ven o no
curvados por la presencia de la Tierra, como predice Einstein, y si
nuestro planeta, al girar sobre sí mismo, arrastra el espacio-tiempo con
él. Se trata de efectos minúsculos, pero el GP-B está preparado para
detectarlos. Si los resultados coinciden con los cálculos de Einstein,
estaremos ante la mejor prueba de la validez de sus teorías. Si no fuera
así, los físicos podrían estar ante pistas esenciales de que existe otra
teoría capaz de unificar las cuatro fuerzas fundamentales de la
naturaleza: el electromagnetismo, la gravedad, y las interacciones
fuerte y débil que gobiernan el comportamiento de los núcleos atómicos.
La NASA ha informado del buen estado de los sistemas del GP-B. Se
abrieron perfectamente los paneles solares y la telemetría indica que
todo funciona a bordo. Sin embargo, se sucederán ahora 60 días de
comprobaciones y calibraciones, que antecederán a los 12 meses de
recolección de datos, y a otros 60 días de calibraciones
post-experimento.
El GP-B enviará resultados a la Tierra al menos dos veces al día, de
forma directa o a través de satélites de comunicaciones TDRS. En los
datos habrá información sobre el rendimiento del vehículo y sus
instrumentos, así como mediciones ultra-precisas de la orientación del
eje de rotación de los giroscopios. El Marshall Space Flight Center se
ocupará de controlar el día a día de la misión.
Más información en:
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