研究者たちは、アルバートアインシュタインの一般相対性理論に関する2つの予測を確認し、NASAで最も長く続いているプロジェクトの1つを結論付けました。 1つ目は、測地効果、つまり重力体の周りの空間と時間の歪みです。もう1つはフレームドラッグです。これは、回転するオブジェクトが回転するときに、オブジェクトがスペースを引き出し、時間をかける量です。
重力プローブBは、地球の周りの極軌道にいる間、単一の星IMペガシを指すことによって、これまでにない精度で両方の効果を決定しました。重力が空間と時間に影響を与えなかった場合、GP-Bのジャイロスコープは軌道上にある間、常に同じ方向を指します。しかし、アインシュタインの理論を確認して、ジャイロスコープは地球の重力がそれらに引っ張られている間、それらのスピンの方向に測定可能な、微小な変化を経験しました。
52年間の作業であるプロジェクト。
調査結果は、Physical Review Lettersのオンラインで公開されています。
「地球が蜂蜜に浸されているかのように想像してみてください」とスタンフォード大学の重力プローブBの主任研究員であるフランシス・エビット氏は語った。 「惑星が回転すると、その周りの蜂蜜が渦巻くようになり、空間と時間は同じです」「GP-Bは、アインシュタインの宇宙に関する2つの最も深遠な予測を確認し、天体物理学の研究全体に広範な影響を及ぼしました。同様に、ミッションの背後にある数十年に及ぶ技術革新には、地球と宇宙に永続的な遺産があります。」
NASAは1963年の秋に相対性ジャイロスコープの実験を開発するための初期資金でこのプロジェクトの開発を開始しました。その後の数十年にわたる開発により、空力抵抗、磁場、熱変動などの宇宙船の環境障害を制御する画期的な技術が生まれました。ミッションのスタートラッカーとジャイロスコープは、これまでで最も正確に設計、製造されました。
GP-Bはデータ収集業務を完了し、2010年12月に廃止されました。
ワシントンのNASA本部の上級宇宙物理学者でプログラム科学者であるビル・ダンチは、「ミッションの結果は理論物理学者の仕事に長期的な影響を与えるでしょう」と述べました。 「アインシュタインの一般相対性理論への将来のあらゆる挑戦は、GP-Bが達成した驚くべき研究よりも正確な測定を求めなければならないでしょう。」
GP-Bによって可能になったイノベーションは、飛行機が単独で着陸できるようにするGPSテクノロジーで使用されています。追加のGP-BテクノロジーがNASAの宇宙背景探査ミッションに適用され、宇宙の背景放射を正確に決定しました。その測定はビッグバン理論の土台であり、NASAの物理学者ジョンマザーのノーベル賞につながった。
GP-Bによって開発されたドラッグフリーの衛星のコンセプトにより、NASAの重力回復および気候実験、欧州宇宙機関の重力フィールド、定常状態の海洋循環探査機など、多くの地球観測衛星が可能になりました。これらの衛星は地球の形状の最も正確な測定を提供し、陸と海での正確な航行に重要であり、海洋循環と気候パターンの関係を理解します。
GP-Bはまた、知識のフロンティアを前進させ、全米の大学で100人の博士課程の学生と15人の修士号の候補者に実践的なトレーニングの場を提供しました。 350人以上の大学生と40人以上の高校生も、業界や政府の主要な科学者や航空宇宙エンジニアとプロジェクトに取り組みました。 GP-Bに取り組んだ1人の大学生が、宇宙で最初の女性宇宙飛行士、サリーライドになりました。もう1人は2001年にノーベル物理学賞を受賞したエリックコーネルでした。
「GP-Bは、相対性に関する知識ベースを重要な方法で追加し、その肯定的な影響は、プロジェクトによって教育が充実した学生のキャリアに感じられるでしょう」と、NASA本社の科学ミッション総局の副管理者であるエドワイラーは述べました。
出典：NASA、スタンフォード大学
