Erneute Überprüfung der exakten Ausrichtung
der Spiegel und anderer optischer Elemente
nach den letzten thermischen Tests der
optischen Bank von LISA Pathfinder
© Paul
Gavin/IGR/AEI/Milde Science Communication
Hochbegabungspresse
Jede Weltraummission durchläuft vor
ihrem Start ausführliche Tests, um sicherzustellen, das alle Elemente die
immensen, beim Start wirkenden Kräfte überstehen und anschließend ihre Aufgaben
im Weltraum erfüllen können. Die LISA Pathfinder-Mission (LPF) hat auf diesem
Wege jetzt ein wichtiges Ziel erreicht: Das Herzstück der Mission, ein in
Hannover und Glasgow entwickeltes hochsensibles Präzisionsmesssystem, wird die
beim Raketenstart auftretenden Kräfte von bis zu einem 35-fachen der
Erdanziehungskraft (35 g) ohne Schaden aushalten und im Weltraum präzise
arbeiten können. Das haben jetzt Tests am Institute for Gravitational Research
(IGR) der Universität Glasgow ergeben.
„Unser hochentwickeltes
Laserinterferometer funktioniert sehr gut und ist für seinen Einsatz im All
bereit. Wir freuen uns, dass die LPF-Mission nun auf festem Kurs für einen
Start in 2015 ist,“ sagt Dr. Christian Killow von der Universität Glasgow,
Schottland.
„LISA Pathfinder ist eine
einzigartige Mission, der Satellit ist ein Meisterstück. Einmal gestartet,
können wir ihn nicht zurückholen, um etwas zu reparieren oder zu verbessern.
Wir müssen daher sicher sein, dass alle Komponenten den Belastungen während des
Starts und des Fluges standhalten und so zusammen funktionieren, wie wir es
geplant haben“, erklärt Prof. Dr. Karsten Danzmann, Direktor am
Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik und Leiter des Instituts für
Gravitationsphysik der Leibniz Universität Hannover.
LISA Pathfinder
ist eine Testmission der ESA, mit
der im All Schlüsseltechnologien für künftige weltraumbasierte
Gravitationswellen-Observatorien geprüft werden. Für diesen Zweck wird ein
Millionen Kilometer langer Laserarm einer geplanten großen
Gravitationswellen-Mission auf 40 cm reduziert, damit er in einen
Test-Satelliten passt. Mit Hilfe des Laserarms können hochpräzise Messungen
durchgeführt werden. Er wird dazu auf einer optischen Bank erzeugt und
stabilisiert. Sie bildet das Herzstück des LISA Pathfinder Satelliten und wurde
nun erfolgreich in Glasgow getestet. Inzwischen ist sie auf dem Weg zu Astrium
Deutschland um dort in das LISA Pathfinder-Technologiepaket integriert zu
werden. Darüber hinaus wird die optische Bank bei Astrium einem
„Gesundheitscheck“ unterzogen: Die Funktion der Photodioden, die den
Laserstrahl in elektrische Signale umwandeln, wird geprüft und die
Laserstrahlpositionen auf den Photodioden werden mikrometergenau nachgemessen
um sicherzustellen, dass die optische Bank beim Transport keinen Schaden
genommen hat.
Wegbereiter
LISA Pathfinder ist Wegbereiter für
ein großes Weltraumobservatorium, das eines der am schwersten fassbaren
astronomischen Phänomene direkt beobachten soll – Gravitationswellen. Diese von
Albert Einstein vorhergesagten, winzigen Verzerrungen der Raumzeit erfordern
eine sehr empfindliche und hochpräzise Messtechnologie. Einmal gemessen, werden
Gravitationswellen uns eine völlig neue Wahrnehmung des Universums ermöglichen:
Zum ersten Mal werden wir es HÖREN können, denn mit Frequenzen im hörbaren
Bereich sind Gravitationswellen der Klang unseres Universums. Im Zusammenspiel
mit anderen astronomischen Methoden und den Gravitationswellenobservatorien auf
der Erde wird man dann bisher noch unbekannte Bereiche, gewissermaßen die
„Dunkle Seite des Universums“, beobachten können. Beispielsweise wird man
verfolgen können, wie massereiche schwarze Löcher entstehen, wachsen und
miteinander verschmelzen. Außerdem wird es möglich sein, Aussagen der
Allgemeinen Relativitätstheorie zu überprüfen und nach unbekannter Physik zu
suchen.
Internationale Zusammenarbeit
LISA Pathfinder ist eine Mission der
ESA. Daran beteiligt sind europäische Raumfahrtunternehmen,
Forschungseinrichtungen aus Frankreich, Deutschland, Italien, den Niederlanden,
Spanien, der Schweiz, und Großbritannien sowie die amerikanische Luft- und
Raumfahrtagentur NASA.
Das Präzisionsmesssystem für LPF
wurde unter der Federführung und mit maßgeblicher Beteiligung des
Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut, AEI) in
Hannover entwickelt und gebaut. Prof. Dr. Karsten Danzmann, Direktor des AEI
und Professor an der Leibniz Universität Hannover, hat zusammen mit Prof.
Stefano Vitale von der Universität Trento, Italien, die wissenschaftliche
Leitung des Projekts inne.
Das Institute for Gravitational
Research (IGR) der Universität Glasgow spielte bei der Erarbeitung der
Spezifikationen des Interferometers und dem Bau des Entwicklungsmodells der
optischen Bank eine zentrale Rolle. Für das Flug-Interferometer, das mit LPF
ins All fliegen wird, entwickelten die Wissenschaftler des IGR präzise
Ausrichtungsmethoden um die Komponenten der optischen Bank mit einer
Genauigkeit im Sub-Mikrobereich montieren zu können. Außerdem wurde am IGR ein
hochstabiler optischer Kollimator zur präzisen Ausrichtung der Laserstrahlen
entwickelt.
Weitere Informationen:
LISA/LPF Website:
http://www.elisa-ngo.org/articles/lisa-pathfinder
Max-Planck-Institut für
Gravitationsphysik Website:
http://www.aei.uni-hannover.de/
University
of Glasgow/IGR Website:
http://www.physics.gla.ac.uk/igr/index.php?L1=research
ESA website:
http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/LISA_Pathfinder_overview
UK Space Agency website:
http://www.bis.gov.uk/ukspaceagency/missions/lisa-pathfinder-developing-a-gravitational-wave-detector
Kontakt:
Christian Killow, SUPA Advanced
Fellow
School of Physics and Astronomy
University of Glasgow
Tel.: +44 (0)141 3303376
E-Mail: christian.killow@glasgow.ac.uk
Dr. Benjamin Knispel
Referent für Presse- und
Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für
Gravitationsphysik
Albert-Einstein-Institut Hannover
Tel.: +49 (0)511-762-19104
E-Mail: benjamin.knispel@aei.mpg.de
Dr. Jens Reiche
Nationaler Projektmanager für LISA
Pathfinder Technology Package
Max-Planck-Institut für
Gravitationsphysik
Alber-Einstein-Institut Hannover
Tel.: +49 (0)511-762-5844
E-Mail: jens.reiche@aei.mpg.de
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