アルバート・アインシュタインの一般相対性理論は、地球のような回転する質量が時空を引きずることを予測している。これはフレームドラッギング、またはレンス・シリング効果と呼ばれる現象だ。私たちの青い点の周りでこれを測定するのは難しい。なぜなら地球は典型的なブラックホールの数百万分の1の質量で、のんびりとした速度で回転しているからだ。しかし、武漢物理数学研究所のイグナツィオ・チウフォリーニ率いるチームは、ゴルフボールとディスコグローブを掛け合わせたような衛星のおかげで、わずか0.2%の不確かさでこの効果を測定した。

この衛星、LARES-2（レーザー相対論衛星2）はイタリア宇宙機関が建造し、インコネル718合金の固体球体に303個の再帰反射器が取り付けられている。スラスターも太陽電池パネルも電子機器もなく、ただ質量だけがある。重量294.8キロ、直径40センチ強で、中軌道の衛星の中で最も低い面積対質量比を誇り、光子の押しのような非重力力を最小限に抑えている。2022年7月に打ち上げられ、高度約12,265キロメートルに位置する。

チームは地上のレーザーをLARES-2に照射し、再帰反射器が光を真っ直ぐ反射する。2022年7月から2025年6月までの約20万回の観測で、その位置を1ミリメートル以内に特定した。しかし、地球の赤道バルジはフレームドラッギングを圧倒するニュートン力を生み出す。チウフォリーニの解決策は、補完軌道にある2つの衛星、LARES-2とその先輩格のLAGEOS（1976年打ち上げ）を使用すること。軌道傾斜角の和が180.01度になるように設定し、ニュートン摂動を相殺させ、相対論的信号を増幅させる。

それでも、月と太陽による重力擾乱であるK1日月潮汐が精度を脅かした。チームは1,050日間の完全な歳差周期にわたってデータを収集し、潮汐を平均化した。それと6つのより小さな潮汐成分を除去した後、年間61.3ミリ秒角のクリーンなドリフト、すなわち時空のねじれの兆候を発見した。この値はアインシュタインの予測と1～2パーミルの誤差範囲で一致した。

この測定はまた、量子重力の代替理論であるチャーン・サイモンズ理論も検証した。この理論は異なるフレームドラッギングを予測する。完全に否定はしなかったが、その範囲を大幅に狭めた。おまけに、実験はK1潮汐の強さを精密に測定し、地震研究に役立つ可能性がある。そしてLARES-2は今後何世紀もデータを提供し続けるだろう。なぜなら、宇宙のディスコボールほど「長期的なコミットメント」を体現するものはないからだ。