Estudi de la configuració magnètica de l'experiment LTP (LISA Technology Package)

La Teoria de la Relativitat General preveu que quan un objecte massiu és sotmès a una certa acceleració en certes condicions ha d’emetre ones gravitacionals. Es tracta d’un tipus d’on altament energètica però que interacciona amb la matèria de manera molt feble i el seu punt d’emissió és força llunyà. Per la qual cosa la seva detecció és una tasca extraordinàriament complicada. Conseqüentment, la detecció d’aquestes ones es creu molt més factible utilitzant instruments situats a l’espai. Amb aquest objectiu, neis la missió LISA (Laser Interferometer Space Antenna). Es tracta aquesta d’una missió conjunta entre la NASA i l’ESA amb llançament previst per 2020-2025. Per reduir els riscs que comporta una primera utilització de tecnologia no testejada, unit a l’alt cost econòmic de la missió LISA. Aquesta missió contindrà instruments molt avançats: el LTP (LISA Technoplogy Package), desenvolupat per la Unió Europea, que provarà la tecnologia de LISA i el Drag Free flying system, que s’encarregarà de provar una sèrie de propulsors (thrusters) utilitzats per al control d’actitud i posició de satèl•lit amb precisió de nanòmetres. Particularment, el LTP, està composat per dues masses de prova separades per 35 centímetres, i d’un interferòmetre làser que mesura la variació de la distància relativa entre elles. D’aquesta manera, el LTP mesurarà les prestacions dels equips i les possibles interferències que afecten a la mesura. Entre les fonts de soroll es troben, entre d’altres, el vent i pressió de radiació solar, les càrregues electrostàtiques, el gradient tèrmic, les fluctuacions de voltatge o les forces internes. Una de les possibles causes de soroll és aquella que serà l’objecte d’estudi en aquest projecte de tesi doctoral: la presència dintre del LTP de camps magnètics, que exerceixen una força sobre les masses de prova, la seva estimació i el seu control, prenent en compte les caracterírstiques magnètiques de l’experiment i la dinàmica del satèl•lit.

The Theory of General Relativity provides that when a massive object is subjected to some acceleration in certain conditions must produce gravitational waves. It is a kind of high energy wave which interacts with matter very weakly point and its emission is quite distant. So its detection is an extremely complicated task. Consequently, the detection of these waves is believed more feasible using instruments placed in space. For this purpose, LISA (Laser Interferometer Space Antenna) mission appears on stage. It is a joint mission between NASA and ESA with launch scheduled for 2020-2025. To reduce the risks that a first use of technology not tested before, and reduce costs for LISA, LPF (LISA Pathfinder) is expected to be launched before, which aims to be a test for LISA. This mission will contain advanced instruments: the LTP (LISA Technology Package), developed by the European Union, which will test the technology of the instrumentation and the LISA Drag Free flying system, which will test a number of propellers (Thrusters) used for controlling position and attitude of the satellite with nanometer precision. In particular, the LTP consists of two test masses separated by 35 centimeters, and a laser interferometer to measure the variation of the relative distance between them. Thus, LTP will measure the performance of equipments and the possible interference affecting the measurement. Among the noise sources are, among others, wind and solar radiation pressure, electrostatic charges, the thermal gradient, voltage fluctuations or internal forces. One of the possible causes of noise is one that is the object of study in the doctoral thesis of the LTP in the presence of magnetic fields, which exert a force on the test masses, its estimation and its control, taking into account all magnetic characteristics of the experiment and the satellite dynamics.