Gravity Probe A (GP-A) byla americká suborbitální vědecká sonda určená k experimentálnímu ověření principu ekvivalence a přesnému měření gravitační dilatace času. Experiment realizovaly společně NASA a Smithsonian Astrophysical Observatory.
Hlavním cílem mise bylo ověřit jednu z předpovědí obecné teorie relativity, podle níž plyne čas v různě silném gravitačním poli odlišnou rychlostí. K měření byl použit vodíkový maser, jehož frekvence byla během suborbitálního letu porovnávána s referenčním signálem na Zemi.
Sonda byla vypuštěna 18. června 1976 z Wallops Flight Facility pomocí rakety Scout D-1. Během letu dosáhla maximální výšky přibližně 10 200 km, přičemž doba letu činila 1 hodinu a 55 minut, jak bylo plánováno.
Cíl mise Hlavním cílem mise bylo experimentálně ověřit gravitační rudý posuv a tím otestovat princip ekvivalence, jednu ze základních předpovědí obecné teorie relativity.
Podle obecné relativity se rychlost plynutí času mění v závislosti na gravitačním potenciálu. Hodiny umístěné ve vyšším gravitačním potenciálu se proto z pohledu pozorovatele na Zemi opožďují méně než hodiny nacházející se blíže hmotnému tělesu.
Cílem bylo ověřit shodu mezi naměřenou změnou frekvence a hodnotou předpovězenou obecnou relativitou s co nejvyšší dosažitelnou přesností.
Druhotným cílem bylo ověřit funkčnost vodíkového maseru ve vesmírném prostředí.
Průběh experimentu Sonda byla vypuštěna 18. června 1976 z Wallops Flight Facility ve státě Virginie pomocí nosné rakety Scout D-1.
Po startu následoval suborbitální let, během něhož sonda dosáhla maximální výšky přibližně 10 200 km. Celková doba experimentu činila přibližně 1 hodinu a 55 minut.
Na palubě sondy byl umístěn vodíkový maser, jehož frekvence byla během letu průběžně porovnávána se signálem referenčního maseru umístěného na Zemi. Porovnání probíhalo prostřednictvím mikrovlnného spojení mezi sondou a pozemní stanicí.
Naměřená data bylo nutné korigovat o vlivy způsobené Dopplerovým jevem, pohybem sondy a dalšími systematickými efekty, aby bylo možné izolovat příspěvek způsobený gravitačním rudým posuvem.
Po ukončení měření sonda dopadla do Atlantského oceánu, kde byla vyzvednuta.
Výsledky Výsledky experimentu potvrdily gravitační rudý posuv předpovězený obecnou teorií relativity s relativní přesností přibližně 0,02 %.
Naměřená data potvrdila teoretickou předpověď v mezích experimentální nejistoty a představovala tehdy první přímé vysoce přesné experimentální ověření gravitační dilatace času.
Experiment zároveň potvrdil platnost principu ekvivalence, podle něhož jsou účinky gravitačního pole lokálně nerozlišitelné od účinků zrychleného pohybu.
Význam Výsledky Gravity Probe A se staly významným experimentálním potvrzením jedné ze základních předpovědí obecné relativity a poskytly důležitý referenční základ pro pozdější přesná měření relativistických efektů, včetně mise Gravity Probe B.
Odkazy
Související články Gravitační rudý posuv Princip ekvivalence Obecná teorie relativity Gravity Probe B
Reference
Kategorie:Sondy NASA Kategorie:Umělé satelity Země Kategorie:Relativistická fyzika Kategorie:Teoretická fyzika Kategorie:Fyzikální experimenty Kategorie:Obecná teorie relativity