Testowane były efekt precesji geodezyjnej, polegający na odkształceniu czasoprzestrzeni przez wielką wirującą masę Ziemi, oraz efekt Lense'a-Thirringa. W wielkim uproszczeniu polega on na efekcie grawitacyjnego wleczenia otoczenia, wywoływanym przez obracające się wielkie masy.
Jako żyjący w ośrodku gazowym (powietrzu), jesteśmy przyzwyczajeni, że ruch wywiera wpływ na otoczenie, poruszające się ciała wywołują podmuch. Taki efekt nie występuje w próżni, gdzie nie ma powietrza. Jednak w 1918, dwóch fizyków, Josef Lense i Hans Thirring wychodząc od ogólnej teorii względności Einsteina przewidzieli istnienie "podmuchu grawitacyjnego". Dookoła wielkich wirujących mas, takich jak planety, pojawia się dodatkowa siła "ciągnąca" otoczenie wielkiej masy wzdłuż jej kierunku obrotu , co w świetle reguł świata, do jakich jesteśmy przyzwyczajeni, nie powinno zachodzić, bo nie ma ośrodka, takiego jak powietrze, który przenosiłby efekt "ciągnięcia".
Plan misji opracowano w 1964, jednak eksperyment rozpoczął się 40 lat później - 20 kwietnia 2004 wystrzelona została sonda Gravity Probe B, mająca zmierzyć oba efekty.
Wewnątrz sondy znajdowały się cztery superdokładne żyroskopy - kwarcowe "bączki" w kształcie kul, utrzymujące raz nadany kierunek. Wykonano je tak dokładnie, że po rozkręceniu za pomocą strumienia czystego, gazowego helu (aby nie wprowadzić żadnych zanieczyszczeń) do prędkości 4000 obrotów na minutę, zatrzymanie na skute tarcia zajęłoby im 15 tysięcy lat. Kwarcowe kule pokryte zostały stopem rzadkiego metalu - niobu, dzięki czemu można było zdalnie obserwować i mierzyć zmiany kierunku osi obrotu "bączków" za pomocą superczułego, nadprzewodzącego magnetometru.
Całą aparatura została zamknięta w wielkim termosie wypełnionym ciekłym helem, o temperaturze -271 stopni Celsjusza, co miało zapewnić stałe warunki pracy przez cały, 16 miesięczny okres misji.
Pomiary kierunku muszą być wykonywane w odniesieniu do czegoś - dla Sondy Grawitacyjnej był to kierunek do "gwiazdy przewodniej" w którą wycelowano mały bardzo dokładny teleskop astronomiczny. Celem eksperymentu było zmierzenie, jak będą zmieniały się osie obrotu czterech żyroskopów wirujących w różnych kierunkach. Ponieważ aparatura znajdowała się w przestrzeni, nic poza efektami Lense'a-Thirringa i efektem geodezyjnym nie mogło mieć wpływu. Konieczna była super-dokładna aparatura, gdyż w skali kosmicznej nasza Ziemia jest obiektem mikroskopijnym, a co za tym idzie subtelne efekty grawitacyjne są bardzo słabe .
Po 6 latach opracowywania wyników, misja okazała się sukcesem, z 5-procentową dokładnością udało się pomierzyć grawitacyjny "podmuch" wirującej Ziemi i wywoływane przez naszą planetę odkształcenia czasoprzestrzeni.
Następny aspekt ogólnej teorii względności został potwierdzony eksperymentalnie. Dzieło Einsteina i następców jest na tyle obszerne, że jego różne aspekty są właściwie odrębnymi prawami fizyki. Sprawdzając poszczególne elementy "układanki", naukowcy weryfikują jednocześnie czy Ogólna Teoria Względności, jako całość, poprawnie opisuje naszą rzeczywistość.
[wg informacji NASA , Stanford University ]
