Миссия Gravity Probe B была придумана для того, чтобы ученые смогли наконец-то завершить бесчисленные споры вокруг общей теории относительности Эйнштейна. Массивное вращающееся тело, согласно ей, должно искривлять пространство-время вокруг себя, и этот тезис долго не давал покоя многим светлым (и не очень светлым) умам. Чтобы подтвердить, что такое явление имеет место, исследователи NASA в сотрудничестве с коллегами из Стэндфордского университета подготовили и запустили спутник, предназначенный для регистрирования гравитации Земли. то произошло почти три года назад - 20 апреля 2004 года. Однако подготовка стартовала еще раньше: стэндфордские профессора занялись разработкой идеи аж в 1959-м, а NASA начало спонсировать его в 1964 году. Это самый длительный научный проект, которым когда-либо занимались эти организации. Кстати, он потребовал не только больших ресурсов времени, но и внушительных финансов - $760 миллионов. Так что было бы довольно странно, если б вдруг спустя сорок с лишним лет что-то могло пойти не так. Основная аппаратура Gravity Probe B состоит из системы четырех гироскопов и телескопа. Последний нужен для определения начальной ориентации спутника и был направлен на HR8703 - двойную звезду в созвездии Пегаса. Первоначально оси вращения каждого гироскопа сонаправлены с осью телескопа, однако из-за ожидаемого искажения пространства допускалось, что их ориентация со временем изменится. Соответственно, главная задача - это регистрация всех этих отклонений.

Как легко видеть, идея аппарата несложная, но нужно отдать должное таланту людей, создавших тончайшую аппаратуру для спутника. Так, для этого пришлось разработать гироскопы (самые точные в мире) на основе роторов - самых идеальных сфер из всех, когда-либо сделанных человеком. (Отклонение формы от идеальной сферы в любой точке - не больше чем 40 атомов). В течение 17 месяцев спутник собирал необходимые сведения. После этого ученым потребовалось порядка 18 месяцев для анализа собранных сведений, и теперь они смогли сделать некоторые важные выводы из этой информации. аппарат должен был экспериментально проверить представление об искривлении пространства-времени массивным вращающимся телом, в данном случае - Землей. Увлекает ли она за собой пространство, создавая своего рода вихрь? Идея эксперимента проста: поместите вращающийся гироскоп на околоземную орбиту, с осью вращения, смотрящей на некую отдаленную звезду как на неподвижную контрольную точку. Свободная от внешних сил, ось гироскопа должна навсегда остаться смотрящей на звезду. Но если пространство "увлечено" Землей - направление оси гироскопа должно медленно дрейфовать. Согласно вычислениям, искривленное пространство-время вокруг Земли должно заставить гироскопы дрейфовать на угол 0,041 арксекунды более чем за один год. (При этом точность измерения составила 0,0005 арксекунды).

Между тем, несколько ранее другая научная группа уже объявляла о практическом доказательстве существования пространственного "вихря", правда, она использовала анализ смещения орбит старых спутников, но зато - за целых 11 лет. Данные Gravity Probe B позволили сделать выводы о правильности общей теории относительности, предсказывающей искривление пространства массивным вращающимся телом - нашей планетой. Также исследовательский коллектив под руководством профессора Френсиса Эверитта (Francis Everitt) из Стэндфордского университета, занимавшийся обработкой данных, смог также обнаружить и некоторые другие, ранее неизвестные эффекты. Во-первых, как сообщается в пресс-релизе Стэндфорда, установлено самое главное, а именно - существование предсказанных Эйнштейном эффектов. Один - так называемая геодезическая прецессия. Она возникает из-за искривления пространства Землей, и ее величина совпала с теоретически предсказанной, с отклонением в 1%. Другой - прецессия за счет увлечения инерциальной системы координат Землей, как бы захватывающей за собой пространство при вращении. Этот эффект проявляется в 170 раз слабее, чем геодезическая прецессия. Ученые определили ее наличие, однако об ее точном значении говорить пока что трудно: значение искажений, внесенных техникой, велико, и исследователи сейчас работают над тем, как внести коррективы в эти величины.

Кроме этого, в процессе анализа данных сенсоров Gravity Probe B ученые сделали пару других интересных открытий. Спутник, двигаясь по орбите, совершает также движение, связанное с "дрожанием" его оси вращения. Ожидалось, что эти колебания будут неизменными, однако выяснилось, что они со временем уменьшаются. Также обнаружилось, что оси гироскопов, установленных на борту спутников, подвергаются воздействию неких дополнительных малых вращательных моментов. Как оказалось, оба явления связаны с возникновением областей с электростатическими зарядами на поверхностях спутника и вращающихся частей (гироскопов). До запуска ученые знали об этом эффекте, но считали, что его среднее воздействие окажется нулевым, однако практика опровергла это предположение. В ближайшее время эти эффекты будут детально исследованы, затем определят их точные величины и только после этого исключат из результатов. Как утверждают исследователи, участвующие в миссии, ими представлены пока что только предварительные выводы работы. Окончательные итоги они планируют подвести в декабре 2007 года - после того, как будет проведен более глубокий и тщательный анализ данных. И еще. Создатели Gravity Probe B не только сделали его в виде большой железяки для околоземной орбиты, но и спроектировали его бумажную модель (файл PDF, 6 мегабайтов). Так что если у вас есть принтер, ножницы, бумага, клей, а также немного времени, то и вы можете приобщиться к исследованию искривленности пространства - хоть сейчас.