Reprezentanţi ai NASA, ESA şi JAXA, întâlnire la Bucureşti pentru misiunea LISA. România, parte a primului observator spaţial de unde gravitaţionale

Întâlnirea a fost organizată de Institutul de Ştiinţe Spaţiale (ISS), de pe platforma de Fizică de la Măgurele şi Agenţia Spaţială Română (ROSA), bucurându-se de participarea reprezentanţilor agenţiilor spaţiale din 11 state membre ale ESA (Agenţia Spaţială Europeană), a reprezenţilor NASA şi ai Agenţiei Spaţiale a Japoniei, JAXA.

„Misiunea LISA (Laser Interferometer Space Antenna) a fost selectată drept cea de-a treia misiune de clasă L (cel mai mare tip de misiune spaţială) a Agenţiei Spaţiale Europene (ESA) şi va fi primul observator spaţial de unde gravitaţionale. Planificată pentru lansare în 2034, misiunea LISA va consta din trei sateliţi poziţionaţi în formaţie triunghiulară, la 2,5 milioane km unul faţă de celălalt, care vor forma un interferometru laser de înaltă precizie. Scopul misiunii va fi de a detecta undele gravitaţionale provocate de evenimente astronomice precum coliziunea a două găuri negre” afirmă reprezentanţii ROSA într-un comunicat de presă.

Întâlnirea s-a centrat atât pe elemente legate de managementul misiunii, cât şi pe contribuţiile naţionale ale fiecărui stat implicat.

România este parte a acestui proiect chiar de la lansarea acestuia, în 2018, fiind, în prezent, compusă din peste 20 de cercetători şi ingineri, parte a Institutului de Ştiinţe Spaţiale (ISS) de pe Platforma de Fizică de la Măgurele.

Implicarea ISS în această misiune este concentrată pe trei direcţii: dezvoltarea de componente hardware esenţiale; ştiinţă, procesare de date şi inteligenţă artificială; Centrul de Calcul special (analiză de date, simulări şi stocare de date).

În privinţa primei direcţii, „Institutul de Ştiinţe Spaţiale (ISS) şi-a luat angajamentul de a participa la dezvoltarea unui sistem de poziţionare fină a celor trei sateliţi — sistemul CAS (Constellation Acquisition Sensor), o componentă esenţială pentru corectitudinea observaţiilor. Poziţionarea se va face cu un sistem laser, fiecare satelit lansând un fascicul laser către celălalt. Semnalul recepţionat va determina reorientarea sateliţilor în poziţia corectă. În acest moment, se derulează un proiect la ISS condus de Dr. Eugeniu Mihnea Popescu, prin care se dezvoltă şi se testează în laborator un prototip al acestui sistem de detecţie. Proiectul este susţinut de Agenţia Spaţială Română (ROSA) prin intermediul Programului PRODEX al Agenţiei Spaţiale Europene (ESA)”, arată comunicatul ROSA.

Cât despre ştiinţă procesare de date şi inteligenţă artificială, „ISS va avea mai multe contribuţii: simulări şi studii ştiinţifice, analiză de semnal şi procesare de date. Prin simularea proceselor astrofizice care generează unde gravitaţionale rezultate, de exemplu, în urma coliziunilor de găuri negre, echipa ISS va stabili elementele esenţiale pentru înţelegerea semnalelor ce urmează să fie detectate, cât şi cerinţele tehnologice ale echipamentelor de detecţie. De asemenea, ISS va dezvolta cataloage de mase de găuri negre pentru estimarea numărului de evenimente pe care misiunea LISA le-ar putea detecta. Totodată, echipa de la ISS coordonată de Dr. Laurenţiu Ioan Caramete, conduce unul dintre Pachetele de Lucru ale colaborării numit „Low-latency pipeline”. Scopul acestui pachet este de a obţine o analiză mult mai rapidă a datelor colectate de sateliţi pentru a transmite alerte în timp cât mai scurt către viitoarele experimente şi observatoare din domeniul astronomiei gravitaţionale, astfel încât acestea să facă observaţii complementare ale aceluiaşi fenomen. Această colaborare între diverse infrastructuri spaţiale şi la sol face parte dintr-un domeniu nou al astronomiei numit „astronomie multimesager”. În această direcţie, echipa de la ISS a câştigat un proiect ESA prin care îşi propune să realizeze analize de date folosind o reţea neuronală, o tehnică de inteligenţă artificială care poate aduce inovaţii deosebite în astronomie. Tehnologia pe care ISS doreşte să o dezvolte constă dintr-un pachet software de tip reţele, formate din mai mulţi neuroni ce sunt antrenaţi să recunoască anumite tipuri de semnale (forme de undă gravitaţională). Mai mult, echipa de la ISS şi-a propus să ruleze o astfel de reţea neuronală pe un hardware dedicat (FPGA) ce are specificaţii de calcul superioare unui procesor de calculator obişnuit.”

Cea de-a treia vizează „zona de computing, componentă condusă de Dr. Sorin Ion Zgură, Director al Institutului şi membru delegat în Bordul Agenţiilor Spaţiale Naţionale implicate în Misiunea LISA. ISS va pune la dispoziţia colaborării un centru de calcul special, care va face analiză de date, simulări şi stocare de date. Pentru asigurarea acestei componente se va folosi întreagă expertiză acumulată de Institutul de Ştiinţe Spaţiale în colaborarea sa de lungă durată cu CERN. 

Prin toate aceste componente, România aduce o contribuţie semnificativă la o misiune revoluţionară care ne va dezvălui mai multe despre universul întunecat, găurile negre şi Big Bang, ajutându-ne să înţelegem mai bine începutul, evoluţia şi structura universului”, se arată în comunicat.