Научно-исследовательский спутник Gravity Probe B (GP-B)был запущен в 2004 году для изучения двух моментов ОТО Эйнштейна: эффект геодезической прецессии, или искривление пространства-времени вокруг массивного тела, и эффект Лензе — Тирринга, также известный как увлечение инерциальных систем отсчёта, описывающий количество увлекаемого вращающимся объектом пространства и времени в зависимости от его вращения. Представьте себе, если бы Земля была погружена в мёд, — говорит в заявлении главный исследователь программы GP-B Стэнфордского университета в Пало-Альто, Калифорния, Фрэнсис Эверитт. — По мере вращения планеты мёд становится похожим на водоворот — аналогично ведут себя и пространство, и время. GP-B подтвердил два из самых глубоких предсказаний Эйнштейна, имеющих далеко идущие последствия для всех астрофизических исследований».
Сбор данных Gravity Probe B закончил в декабре 2010 года. Для проверки двух гравитационных гипотез он использовал четыре сверхточных гироскопа, являющихся самыми совершенными из когда-либо созданных человечеством сферами. При изучении звезды IM Pegasi аппарат подтвердил оба эффекта с беспрецедентной точностью. Если бы гравитация не влияла на пространство и время, находящийся на полярной земной орбите GP-B всегда показывал бы точно в одном направлении. Однако гироскопы зафиксировали небольшое, но измеримое отклонение его указаний, когда их толкала земная гравитация. Это большой успех, но он означает также, что в дальнейшем при проверке эйнштейновых гипотез придётся проводить ещё более точные исследования.
Эти данные являются результатом одного из самых долгих проектов NASA. Разработка гироскопов, направленных на изучение теории относительности, планировалась ещё с 1963 года. Десятилетия исследований и тестов привели к ряду новаторских технологий, позволяющих противостоят вмешательствам окружающей среды, которые могли бы повлиять на космические аппараты — таким, как аэродинамическое сопротивление, магнитные поля и температурные колебания. Больше того, именно в рамках этой программы разрабатывались самые точные астроориентаторы (ведущие телескопы для ориентации по звёздам) и гироскопы. Был сделан немалый вклад в разработку GPS, некоторые нововведения были использованы в Cosmic Background Explorer (COBE), проекте NASA для изучения реликтового фонового излучения Вселенной. Одним из изобретений, обязанных своему появлению этому проекту, являются спутники, свободные от сноса (drag-free satellites). Именно из-за этой техники стали возможны многочисленные проекты, такие, как Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE). Эти спутники, по сути представляющие собой «матрёшку» из двух спутников, позволяют делать наиболее точные измерения Земли, критически важными для навигации на суше и в море, равно как и для понимания отношений между климатической картиной и циркуляцией океанических вод.
GP-B миссии также выступала в качестве учебного полигона для всех учащихся Соединенных Штатов, от кандидатов наук и магистров до студентов и школьников. В действительности, одна студентка, которая работала на GP-B, Салли Райд, впоследствии стала первой женщиной-космонавтом. Таким образом, помимо своего прямого назначения, изучения относительности, GP-B также оказывает мощное позитивное влияние на карьеры студентов, чьё образование связано с этим проектом.
Комментарии: