Europejskie satelity Galileo 5 i 6 – które wykonywały skomplikowane manewry w celu skorygowania orbity po umieszczeniu ich w ubiegłym roku na niewłaściwej orbicie – wezmą udział w ambitnym eksperymencie, którego celem jest przetestowanie najsłynniejszej teorii Einsteina. Eksperyment potrwa okrągły rok.
Galileo 5 i 6 zostały wyniesione w przestrzeń kosmiczną na szczycie rakiety Sojuz 22 sierpnia 2014 roku. Jednak usterka w górnym członie rakiety sprawiła, że satelity znalazły się na wydłużonych orbitach co uniemożliwiało wykorzystanie ich do nawigacji.
Specjaliści z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA) ruszyli z pomocą i zaplanowali wymagający zestaw manewrów orbitalnych, które miały podnieść wysokość perygeum ich orbity i sprawić, że staną się one bardziej kołowe.
„Aktualnie satelity mogą już w pełni poprawnie wykorzystywać swój osprzęt nawigacyjny, a Komisja Europejska przy pomocy ESA ocenia czy można je wykorzystywać operacyjnie,” powiedział starszy doradca ds. nawigacji satelitarnej ESA Javier Ventura-Traveset.
„W międzyczasie okazało się, że satelity mogą być wyjątkowo użyteczne naukowo jako narzędzia do przetestowania ogólnej teorii względności Einsteina mierząc dokładniej niż to wcześniej było możliwe wpływ grawitacji na upływ czasu.”
Mimo, że orbity satelitów zostały poprawione, wciąż są jednak eliptyczne i każdy z satelitów wznosi się i opada o 8500 km dwa razy dziennie.
To właśnie te regularne zmiany wysokości, a tym samym zmiany poziomu grawitacji, są szczególnie cenne dla naukowców.
Albert Einstein 100 lat temu przewidział, że czas będzie płynął wolniej bliżej masywnego obiektu. Teorię tą potwierdzono eksperymentalnie – najdokładniej w 1976 roku gdy w tym celu w przestrzeń wysłano zegar atomowy na pokładzie sondy Gravity Probe A (wysokość lotu to 10 000 km).
Zegary atomowe na satelitach nawigacyjnych muszą uwzględniać fakt, że czas na orbicie płynie szybciej niż na Ziemi – kilka dziesiątych mikrosekundy dziennie, a to mogłoby doprowadzić do błędów w nawigacji rzędu 10 km dziennie.
„Teraz, po raz pierwszy od Gravity Probe A, mamy możliwość poprawienia precyzji i potwierdzenia teorii Einsteina bardziej szczegółowo,” mówi Javier.
„Zwiększona precyzja pomiaru jest bardzo interesująca, bowiem pozwoli na przetestowanie kilku alternatywnych teorii grawitacji. Co więcej, sonda Gravity Probe A obejmowała zaledwie jedną orbitę, a dzięki satelitom Galileo będziemy mogli prowadzić obserwacje podczas setek orbit w ciągu całego roku.”
Źródło: ESA