3.4 Сферический детектор miniGRAIL
Надежды гравитационно-волновой астрономии не связаны исключительно с космосом. В Голландии строится сферический детектор miniGRAIL -- металлическая сфера, охлаждаемая до температуры в тысячные доли градуса Кельвина. Детектор MiniGRAIL изготовлен из меди с повышенным содержанием алюминия (6%), имеет диаметр 65 см и весит 1150 кг (резонансная частота - 2,9 кГц, диапазон рабочих частот - около 230 Гц). Когда гравитационные волны достигнут антенны, то они какую-то небольшую часть своей энергии передадут шару. Согласно расчетам, попадая на детектор, гравитационная волна с частотой приблизительно 3000 герц заставит шар вибрировать во всех возможных направлениях. Эти колебания очень малы, речь идет об одной биллионной биллионной части сантиметра (10-20 м), что является серьезным вызовом для современных технологий. Чтобы воспрепятствовать ложным срабатываниям в максимально возможной степени, MiniGRAIL установили на двух антивибрационных опорах, а шар охлаждают до ультранизких температур. В настоящее время охлаждение уже достигло 4 кельвинов, что соответствует -269°С. Это эквивалентно естественным температурам, существующим в самых холодных уголках Вселенной. Такая же установка появится в Сан-Паулу (Бразилия). Если все пойдет хорошо, то будет построен большой GRAIL с 3-метровой медной сферой массой 110 тонн. Еще один крупный сферический детектор проектируется в Италии. На высоких частотах (2-3 кГц) такие детекторы могут превзойти по чувствительности самые совершенные лазерные установки LIGO-II и VIRGO.
Рис. 3.4.1 - Голландский сферический детектор гравитационных волн miniGRAIL
- ВВЕДЕНИЕ
- 1. Развитие представлений о гравитационном взаимодействии
- 1.1 Формирование идей относительности и представлений о Вселенной до Ньютона
- 1.2 Открытие закона гравитации Ньютоном
- 1.3 Движение планет
- 1.4 Эйнштейн. Общая теория относительности. Гравитационная линза
- 2. Практическое использование закона гравитации
- 2.1 Открытие Нептуна
- 2.2 Определение массы небесных тел
- 3. Приборы для измерения гравитации
- 3.1 Гравитационное излучение и гравитационные волны
- 3.2 Спутниковый метод изучения гравитационного поля земли, карта гравитации Земли
- 3.2.1 Гравитационные аномалии
- 3.3 Лазерные детекторы, или интерферометры (LIGO, VIRGO, GEO 600, TAMA)
- 3.4 Сферический детектор miniGRAIL
- 3.5 Резонансные детекторы, или гравитационные антенны (AURIGA, EXPLORER, NAUTILUS, ALLEGRO)
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ