Gravity Probe B

Gravity Probe B Concepto: Satélite artificial desarrollado por la NASA y la Universidad de Stanford para comprobar dos predicciones de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein

La misión Gravity Probe B (GP-B) de la NASA ha confirmado dos predicciones clave derivadas de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein, para cuyo verificación fue diseñada la sonda. Fue lanzado el 20 de abril de 2004 por un cohete Delta desde la base Vandenberg, obteniendo resultados exitosos que fueron presentados los primeros días de mayo de 2011.

Descripción

El gravitomagnetismo de la Tierra. Una ilustración conceptual de la medición efectuada por la GP-B de la curvatura del espacio-tiempo alrededor de la Tierra, causada por la masa y rotación de nuestro planeta

El experimento, lanzado en 2004, uso cuatro giroscopios ultra-precisos para medir el hipotético efecto de alabeo del espacio y el tiempo alrededor de un cuerpo gravitacional, y el arrastre de marcos, la cantidad con la que un cuerpo giratorio tira del espacio y tiempo según gira.

GP-B determinó ambos efectos con una precisión sin precedentes apuntando a una estrella individual, IM Pegasi, mientras se encontraba en una órbita polar alrededor de la Tierra. Si la gravedad no afectara al espacio y al tiempo, los giroscopios de la GP-B hubiesen apuntado siempre en la misma dirección mientras se encontraban en órbita. Pero confirmando las teorías de Einstein, los giroscopios sufrieron cambios medibles del orden del minuto [de arco] en la dirección de su giro, mientras la gravedad terrestre tiraba de ellos.

Según Francis Everitt, Universidad de Stanford y principal investigador de la misión GP-B

"Imagine la Tierra como si estuviese inmersa en miel. Según rota el planeta, la miel alrededor del mismo podría arremolinarse, y ocurre lo mismo con el espacio y el tiempo". "GP-B ha confirmado dos de las más profundas predicciones del universo Einstein, teniendo profundas implicaciones a lo largo de la investigación astrofísica. Igualmente, las décadas de innovación tecnológica detrás de la misión harán perdurar un legado en la Tierra y en el espacio"

GP-B es uno de los proyectos mas duraderos en la historia de la NASA, con una implicación de la agencia que comienza en el otoño de 1963 con la inversión inicial para desarrollar un giroscopio experimental relativista. Las siguientes décadas de desarrollo dieron como resultado tecnologías para el control de alteraciones ambientales en naves espaciales, tales como el arrastre aerodinámico, campos magnéticos y variaciones térmicas. Los seguidores de estrellas y giroscopios de la misión fueron los más precisos jamás diseñados y fabricados.

GP-B completó sus operaciones de recogida de datos y fue desmantelada en Diciembre de 2010.

Tal y como dice Bill Danchi, astrofísico senior y científico en la sede de la NASA en Washington,

"Los resultados de la misión tendrán impacto a largo plazo en el trabajo de los físicos teóricos". "Cada avance futuro hacia las teorías de la relatividad general de Einstein tendrá que buscar medidas más precisas que las logradas por el destacable trabajo de la GP-B"

Las innovaciones permitidas por GP-B han sido usadas en la tecnología GPS que permite a los aviones aterrizar sin ayuda. Tecnologías adicionales del GP-B fueron aplicadas a la misión COBE de la NASA, la cual determinó con precisión la radiación de fondo del Universo. Esta medida es la confirmación de la teoría del Big-Bang, y permitió obtener el premio Nobel al físico de la NASA John Mather.

El concepto pionero de satélite libre de arrastre del GP-B hizo posible satélites de observación de la Tierra, incluyendo el Gravity Recovery and Climate Experiment de la NASA y el Gravity Recovery and Climate Experiment de la ESA. Estos satélites suministraron las medidas más precisas de la forma de la Tierra, crítica para la navegación de precisión en tierra y mar, y el entendimiento de la relación entre la circulación oceánica y los patrones climatológicos.

GP-B también adelantó las fronteras del conocimiento y suministró un entrenamiento práctico para 100 estudiantes doctorales y 15 candidatos de grado de master en universidades a lo largo de Estados Unidos. Mas de 350 estudiantes universitarios y más de cuatro docenas de estudiantes de la escuela superior también trabajaron en el proyecto liderados por científicos e ingenieros aeroespaciales de la industria y del gobierno. Una estudiante universitaria que trabajó en el GP-B, Sally Ride, se convirtió en la primera mujer americana en el espacio. También Eric Cornell ganó el premio Nobel en física en 2010.

Según Ed Weiler, administrador asociado para la misión científica en la oficina principal de la NASA

"GP-B añade conocimiento de la relatividad de modo importante y su impacto positivo será notado en las carreras de estudiantes cuya educación fue enriquecida por el proyecto"

El centro de vuelo espacial Marshal de la NASA, en Huntsville, dirigió el programa del GP-B para la agencia. La Universidad de Stanford, principal contratista de la NASA para la misión, concibió el experimento y el análisis de los datos. Lockheed Martin Corp. diseñó, integró y probó el vehículo espacial y algunos de los principales componentes de su carga.

Fuentes

• La sonda Gravity Probe B de la NASA confirma dos teorías del Espacio-Tiempo de Einstein
• La misión de la NASA Gravity Probe confirma dos teorías de Einstein
• La sonda Gravity Probe B confirma dos predicciones de Einstein sobre el espacio-tiempo
• La misión de la NASA Gravity Probe confirma dos teorías de Einstein