LISA Pathfinder erfolgreich abgehoben
Der Start der Vega-Rakete in Franz?sisch-Guyana ist geglückt. Heute Morgen kurz vor 7 Uhr koppelte sich der Satellit ?LISA Pathfinder? erfolgreich von seiner Tr?gerrakete ab. Die n?chsten neun Monate wird er im All schweben. Wissenschaftler testen mit dem Satelliten zentrale Messtechniken für den Nachweis von Gravitationswellen, die Albert Einstein vor rund hundert Jahren in seiner Allgemeinen Relativit?tstheorie vorausgesagt hat.
Auf diesen Moment haben Wissenschaftler der ETH und Universit?t Zürich seit zw?lf Jahren hingearbeitet. Heute Morgen startete eine Vega-Rakete der europ?ischen Raumfahrtagentur ESA vom Weltraum-Standort Kourou und bef?rderte den Satelliten ?LISA Pathfinder? erfolgreich ins All. Klappt die Mission, sendet der Satellit in den kommenden Monaten Daten zur Erde, die zeigen sollen, ob das Konzept und die Technik von LISA Pathfinder funktionieren, um damit in einer n?chsten Mission erstmals Gravitationswellen nachzuweisen.
Albert Einstein hat in seiner Allgemeinen Relativit?tstheorie die Existenz der Gravitationswellen vorausgesagt. Diese werden von besonders energiereichen kosmischen Ereignissen im Universum verursacht – etwa von explodierenden Sternen oder schwarzen L?chern. Trotz intensiven Bemühungen gelang es der Wissenschaft bislang nicht, diese experimentell nachzuweisen.
Das internationale Projekt LISA Pathfinder ist ein Projekt der ESA und ein Vorprojekt zum direkten Nachweis von Gravitationswellen, der in einer Mission im Jahr 2034 unter dem Namen eLISA gelingen soll – LISA steht für Large Interferometry Space Antenna.
Bildergalerie LISA Pathfinder
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Die obere Komponente der Vega-Rakete, die LISA Pathfinder tr?gt. (Bild: ESA / Manuel Pedoussaut) -
LISA Pathfinder wird letzten thermischen Tests unterzogen. (Bild: ESA / J. Huesler) -
Ready for take off: Der Satellit LISA Pathfinder auf seiner Tr?gerrakete. (Bild: ESA / Manuel Pedoussaut)
Hochsensible Messger?te entwickelt
Das Konzept zum Nachweis der Gravitationswellen im All beruht darauf, dass sich der Abstand von zwei weit voneinander entfernt liegenden Massen minim ver?ndert, wenn eine Gravitationswelle den Raum zwischen ihnen durchquert. Die dafür erforderliche Messgenauigkeit liegt bei einigen Picometern, einem Bruchteil des Durchmessers eines Atoms.
Wissenschaftler um Domenico Giardini, Professor für Seismologie und Geodynamik an der ETH Zürich, haben in Zusammenarbeit mit Ruag Space die Mess- und Steuerungselektronik für das Nachweisger?t des Satelliten entwickelt. Die Mission misst pr?zise kleinste Abstandsver?nderungen zwischen zwei Würfeln aus einer Gold-Platin-Legierung. Die entwickelte Steuerungselektronik der ETH Zürich sorgt zudem dafür, dass diese Würfel im Satelliten frei schweben.
Unerwünschte Effekte im All ausschliessen
Philippe Jetzer, Professor für Physik an der Universit?t Zürich, untersuchte mit seinem Team die theoretischen Aspekte im Zusammenhang mit der Allgemeinen Relativit?tstheorie und der Astrophysik. ?Im All k?nnen wir unerwünschte Effekte auf die Messungen wie Bodenvibrationen ausschliessen?, erkl?rt Jetzer. Dies ist ein Grund, wieso die Forschenden zum Nachweis von Gravitationswellen ins All ausweichen.
Ein noch bedeutender Grund liegt bei der h?heren Empfindlichkeit: Im Folgeprojekt eLISA werden drei Satelliten zusammengeschaltet, was die Beobachtung von zwei Testmassen erlauben wird, die gut eine Million Kilometer voneinander entfernt sind. Das entspricht rund dem 25-Fachen des Erdumfangs. Ein derart langes und sensitives Interferometer wird die Gravitationswellen, die durch die energiereichsten Prozesse im Universum ausgestrahlt werden, messen k?nnen und k?nnte auf der Erde nicht gebaut werden. Als Mitglieder des zehnk?pfigen Consortium Boards von eLISA werden Domenico Giardini und Philippe Jetzer daran beteiligt sein, die hoffentlich von eLISA dereinst nachgewiesenen Gravitationswellen auszuwerten.
Start unter einem guten Stern
Domenico Giardini zeigte sich nach dem erfolgreichen Start von LISA Pathfinder erleichtert: ?Wir freuen uns, dass heute nach so vielen Jahren unsere Instrumente ins All fliegen. Wir sind zudem zuversichtlich, dass wir in den n?chsten Monaten die hochpr?zisen Daten sammeln k?nnen, die belegen, dass künftig eine Messung von Gravitationswellen m?glich sein wird und so das Projekt weiter voranbringen.? Der Satellit wurde heute Morgen in eine leicht elliptische Parkbahn geschossen. Mit Hilfe eines integrierten Antriebmoduls wird er seine Umlaufbahn um die Erde schrittweise über einen Zeitraum von zwei Wochen vergr?ssern bis seine zweimonatige Reise zu seiner eigentlichen Einsatzbahn beginnt.
Für Phlippe Jetzer von der Universit?t Zürich steht der heutige Tag unter einem guten Stern: ?Heute sind auf den Tag genau 100 Jahre vergangen seit Albert Einstein seine Erkenntnisse zur Allgemeinen Relativit?tstheorie publiziert hat?, sagt er.