Gravitationswellen-Testmission: ESA kreiert "den ruhigsten Platz im All"

Raumfahrt, Esa, Gravitationswellen, Versuchsaufbau Bildquelle: ESA
Mit der Sonde LISA Pathfinder bereitet sich die Europäische Weltraum­agentur auf eine Weltraum-Mission vor, bei der mit bisher unerreichter Genauigkeit Gravitationswellen untersucht werden sollen. Jetzt haben die Wissenschaftler bekannt gegeben, dass man schon bei der Testmission alle Erwartungen weit übertreffen konnte.

ESA zeigt sich stolz über den Erfolg der LISA-Testmission

Als im Jahr 2016 erstmals bekannt wurde, dass es gelungen war einen Nachweis für Gravitationswellen zu erbringen, wurde damit nach Meinung der überwiegenden Mehrheit der Wissenschaftler ein neues Zeitalter in der Erforschung des Universums eingeleitet. Mit LISA Pathfinder hatte die ESA eine Mission gestartet, bei der Techniken für das geplante Gravitationswellen-Weltraumobservatorium LISA erprobt werden sollten, das Untersuchungen durchführen kann, die auf der Erde technisch nicht möglich sind. Wie die Wissenschaftler jetzt in ihrem Abschlussbericht unter der Überschrift "ESA kreiert ruhigsten Platz im All" beschreiben, konnten dabei alle Erwartungen bei weitem übertroffen werden. ESA: LISA PathfinderLISA Pathfinder übertrifft alle Erwartungen Demnach habe man schon in der ersten Woche nach Start alle gesetzten Zielwerte bei der Genauigkeit des Versuchsaufbaus und der benötigten technischen Grundlagen nicht nur erreicht, sondern übertroffen. Im Abschlussbericht kann die ESA jetzt stolz mitteilen, dass hier im Missionsverlauf noch einmal eine weitere deutliche Steigerung erreicht werden konnte. Konkret will man im Verlauf der Testmission schließlich Erschütterungen im Bereich von 20 µHz (0.00002 Hz) analysiert haben und damit Werte erreichen, die die Anforderungen an den Nachfolger in Teilen schon jetzt erfüllen.

ESA: LISA PathfinderESA: LISA PathfinderESA: LISA PathfinderESA: LISA Pathfinder
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Wie die Forscher weiter ausführen, ist die Steigerung der Genauigkeit unter anderem darauf zurückzuführen, dass sich nach Monaten im All auch letzte Gasmoleküle aus dem Inneren der Sonde verflüchtigt hatten, die vorher die extrem empfindliche Messtechnik beeinflussten. Darüber hinaus will man wichtige Erkenntnisse darüber gesammelt haben, wie mit einer verbesserten Steuerung und Onboard-Elektronik die Störquellen im Nachfolger reduziert werden können.

Interessanter Mechanismus für die Überwachung von Gravitationswellen

Die ESA setzt auf einen Versuchsaufbau, der vom Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik entwickelt wurde. In der Sonde werden zwei frei schwebende 2 kg schwere Würfel aus einer nicht-magnetischen Gold-Platin-Legierung im Abstand von 38 Zentimeter zueinander gehalten und mit bislang unerreichter Genauigkeit von einem Laserinterferometer überwacht. Die Sonde dient dabei als Schutz vor äußeren Einflüssen und kann mit winzigen Schüben die Position zehn Mal pro Sekunde an die Bewegungen der Testmasse anpassen. "Es ist dabei möglich, die relative Position der Metall-Würfel innerhalb eines Billionstel Meters genau zu messen", so die Wissenschaftler.


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