Οι ερευνητές επιβεβαίωσαν δύο προβλέψεις για τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν, καταλήγοντας σε ένα από τα πιο μακροχρόνια έργα της NASA. Το πρώτο είναι το γεωδαιτικό αποτέλεσμα, ή η παραμόρφωση του χώρου και του χρόνου γύρω από ένα βαρυτικό σώμα. Το δεύτερο είναι το drag-frame, που είναι το ποσό που ένα περιστρεφόμενο αντικείμενο τραβάει χώρο και χρόνο μαζί του καθώς περιστρέφεται.
Το Gravity Probe-B καθόρισε και τα δύο εφέ με πρωτοφανή ακρίβεια, δείχνοντας ένα μονό αστέρι, το IM Pegasi, ενώ βρίσκεται σε πολική τροχιά γύρω από τη Γη. Εάν η βαρύτητα δεν επηρέαζε το χώρο και το χρόνο, τα γυροσκόπια του GP-B θα δείχνουν προς την ίδια κατεύθυνση για πάντα ενώ βρίσκονται σε τροχιά. Αλλά στην επιβεβαίωση των θεωριών του Αϊνστάιν, τα γυροσκόπια γνώρισαν μετρήσιμες, μικρές αλλαγές στην κατεύθυνση της περιστροφής τους, ενώ η βαρύτητα της Γης τους τράβηξε.
Το έργο βρίσκεται στο έργο για 52 χρόνια.
Τα ευρήματα είναι διαδικτυακά στο περιοδικό Physical Review Letters.
«Φανταστείτε τη Γη σαν να ήταν βυθισμένη στο μέλι», δήλωσε ο Francis Everitt, κύριος ερευνητής του Gravity Probe-B στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ. «Καθώς ο πλανήτης περιστρέφεται, το μέλι γύρω του στροβιλίζεται και είναι το ίδιο με το χώρο και το χρόνο», δήλωσε ο GP-B δύο από τις πιο βαθιές προβλέψεις του σύμπαντος του Αϊνστάιν, έχοντας εκτεταμένες επιπτώσεις σε έρευνα αστροφυσικής. Ομοίως, οι δεκαετίες τεχνολογικής καινοτομίας πίσω από την αποστολή θα έχουν μια διαρκή κληρονομιά στη Γη και στο διάστημα. "
Η NASA ξεκίνησε την ανάπτυξη αυτού του έργου ξεκινώντας το φθινόπωρο του 1963 με αρχική χρηματοδότηση για την ανάπτυξη ενός πειράματος σχετικότητας με γυροσκόπιο. Οι επόμενες δεκαετίες ανάπτυξης οδήγησαν σε πρωτοποριακές τεχνολογίες για τον έλεγχο περιβαλλοντικών διαταραχών στα διαστημικά σκάφη, όπως αεροδυναμική έλξη, μαγνητικά πεδία και θερμικές διακυμάνσεις. Ο ιχνηλάτης και τα γυροσκόπια της αποστολής ήταν τα πιο ακριβή που σχεδιάστηκαν και κατασκευάστηκαν ποτέ.
Η GP-B ολοκλήρωσε τις εργασίες συλλογής δεδομένων και τερματίστηκε τον Δεκέμβριο του 2010.
«Τα αποτελέσματα της αποστολής θα έχουν μακροπρόθεσμο αντίκτυπο στο έργο των θεωρητικών φυσικών», δήλωσε ο Bill Danchi, ανώτερος αστροφυσικός και επιστήμονας προγράμματος στα κεντρικά γραφεία της NASA στην Ουάσινγκτον. "Κάθε μελλοντική πρόκληση για τις θεωρίες γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν θα πρέπει να αναζητήσει ακριβέστερες μετρήσεις από την αξιοσημείωτη εργασία που επέτυχε το GP-B."
Οι καινοτομίες που ενεργοποιούνται από το GP-B έχουν χρησιμοποιηθεί σε τεχνολογίες GPS που επιτρέπουν στα αεροπλάνα να προσγειώνονται χωρίς βοήθεια. Πρόσθετες τεχνολογίες GP-B εφαρμόστηκαν στην αποστολή Cosmic Background Explorer της NASA, η οποία καθόρισε με ακρίβεια την ακτινοβολία υποβάθρου του σύμπαντος. Αυτή η μέτρηση είναι το θεμέλιο της θεωρίας του big-bang και οδήγησε στο βραβείο Νόμπελ για τον φυσικό MASA της NASA John Mather.
Η έννοια του δορυφόρου χωρίς σύρσιμο που πρωτοστάτησε από το GP-B κατέστησε δυνατή την πραγματοποίηση ορισμένων δορυφόρων που παρατηρούν τη Γη, συμπεριλαμβανομένου του πειράματος ανάκτησης βαρύτητας και κλίματος της NASA και του πεδίου βαρύτητας της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας και του Ocean Circulation Explorer. Αυτοί οι δορυφόροι παρέχουν τις πιο ακριβείς μετρήσεις του σχήματος της Γης, κρίσιμες για την ακριβή πλοήγηση στη ξηρά και τη θάλασσα, και για την κατανόηση της σχέσης μεταξύ της κυκλοφορίας των ωκεανών και των κλιματικών προτύπων.
Το GP-B ανέπτυξε επίσης τα σύνορα της γνώσης και παρείχε ένα πρακτικό πεδίο εκπαίδευσης για 100 διδακτορικούς φοιτητές και 15 υποψηφίους μεταπτυχιακού τίτλου σε πανεπιστήμια στις Ηνωμένες Πολιτείες. Περισσότεροι από 350 προπτυχιακοί και περισσότεροι από τέσσερις δωδεκάδες μαθητές γυμνασίου εργάστηκαν επίσης στο έργο με κορυφαίους επιστήμονες και μηχανικούς αεροδιαστημικής από τη βιομηχανία και την κυβέρνηση. Ένας προπτυχιακός φοιτητής που εργάστηκε στο GP-B έγινε η πρώτη γυναίκα αστροναύτης στο διάστημα, η Sally Ride. Ένας άλλος ήταν ο Eric Cornell που κέρδισε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 2001.
«Το GP-B προσθέτει στη βάση γνώσεων σχετικά με τη σχετικότητα με σημαντικούς τρόπους και ο θετικός της αντίκτυπος θα γίνει αισθητός στη σταδιοδρομία των μαθητών των οποίων η εκπαίδευση εμπλουτίστηκε από το έργο», δήλωσε ο Ed Weiler, αναπληρωτής διαχειριστής της Διεύθυνσης Επιστημονικής Αποστολής στα κεντρικά γραφεία της NASA.
Πηγές: NASA, Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ
