Laser Interferometer Space Antenna

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Künstlerische Darstellung der drei LISA-Satelliten

Das Laser Interferometer Space Antenna (LISA) ist ein geplanter interferometrischer Gravitationswellendetektor im All. Drei Satelliten sollen ein Dreieck mit 2,5 Millionen Kilometern Seitenlänge bilden, um mit Laserinterferometern nach Gravitationswellen zu suchen. Dieses Projekt der ESA wurde gemeinsam von ESA und NASA begonnen, jedoch stieg die NASA 2011 wegen Haushaltskürzungen aus dem Projekt aus.

eLISA/NGO[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ein internationales Wissenschaftler-Konsortium hatte auf der Basis von LISA das Projekt Evolved Laser Interferometer Space Antenna (eLISA) entwickelt, um nach dem NASA-Ausstieg die Kosten zu senken. Der ursprüngliche Plan für LISA sah 5 Millionen Kilometer lange Arme vor. Die Länge der Arme wurde auf 1 Million Kilometer reduziert, die Satelliten wären mit Sojus-Raketen ins All gebracht worden und eLISA/NGO wäre, um Treibstoff zu sparen, nicht abgebremst worden, sondern wäre der Erde weggeflogen und hätte somit nur für maximal 6 Jahre arbeiten können.[1]

Das eLISA/NGO-Projekt wurde im Januar 2012 als einer von drei Kandidaten für das Cosmic-Vision-Programm eingereicht.[1] Im Mai 2012 entschied die ESA jedoch, dass nicht eLISA/NGO, sondern das JUICE-Projekt weiter verfolgt wird.[2] Am 5. Mai 2013 stellte die ESA zwei weitere sogenannte „Large (L-class) missions“ in Aussicht. Die Bewertung zu eLISA/NGO fiel am 28. November 2013 positiv aus, ein Start wird aber nicht vor 2034 stattfinden.[3][4] Unter der Bezeichnung New Gravitational wave Observatory (NGO)[5] wurde das Projekt von der ESA als L3-Mission unter dem Thema „Das gravitative Universum“ in die weiteren Planungen aufgenommen.[4][6]

Nachdem LIGO die Existenz und Messbarkeit von Gravitationswellen bewiesen hatte und LISA Pathfinder wichtige Techniken für die späteren Satelliten testen konnte, wurde das Projekt wieder erweitert und trägt nun den Namen LISA. Es wurde im Juni 2017 als large-class mission offiziell in ESAs Wissenschaftsprogramm aufgenommen. 2017 entschied ESA, weitgehend den ursprünglichen Plan für LISA umzusetzen - ohne NASA-Beteiligung.[7] Der Start ist für 2034 anvisiert.

Ziel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Ziel des Projekts ist die Messung von Gravitationswellen, die den Detektor durchlaufen. LISA wird am empfindlichsten im Frequenzbereich zwischen 0,1 mHz und 1 Hz sein. Es unterscheidet sich darin von auf der Erde installierten Detektoren, die nur höhere Frequenzen untersuchen können.

eLISA wird für Gravitationswellen von superschweren Schwarzen Löchern in einem großen Teil des beobachtbaren Universums empfindlich sein und somit wesentlich empfindlicher sein als irdische Detektoren wie LIGO. Eventuell werden auch diejenigen Wellen nachweisbar sein, die vom Urknall stammen. Auch sollen möglicherweise Veränderungen der Raumzeit bei HM Cancri gemessen werden können.

Technik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Planung für LISA besteht aus einer Anordnung von drei Raumsonden, die in Form eines nahezu gleichseitigen Dreiecks hinter der Erde entlang der Erdbahn um die Sonne kreisen. Der Abstand zur Erde beträgt dabei bis zu 70 Millionen Kilometer.[8] Die Satelliten bilden zusammen ein Laserinterferometer mit Armlängen von 2,5 Millionen Kilometern.

Mit der Mission LISA Pathfinder (LPF) wurden Schlüsseltechnologien für LISA getestet. Der mehrfach verschobene LPF-Satellitenstart erfolgte am 3. Dezember 2015. Die Messgenauigkeit übertraf dabei die Anforderungen um das Fünffache. Das Herzstück von LISA Pathfinder wurde an der University of Glasgow abschließend getestet und ist jetzt in das LISA Technology Package integriert. Die Funktion einer weiteren Schlüsseltechnologie wird mittels GRACE-FO getestet.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Laser Interferometer Space Antenna – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b Physik Journal: Eine völlig andere Art der Astronomie (17. Februar 2012)
  2. NGO. ESA, abgerufen am 6. April 2013 (englisch): „In May 2012, NGO was not selected by the SPC to continue into the definition phase.“
  3. Call for white papers for the definition of the L2 and L3 missions. ESA, abgerufen am 15. Mai 2013 (englisch).
  4. a b New vision to study the invisible universe. ESA, abgerufen am 1. Dezember 2013 (englisch).
  5. Next steps for LISA, Artikel vom 7. Februar 2012 auf sci.esa.int
  6. Max-Planck-Institute wirken bei den nächsten Großmissionen der ESA mit. MPI, abgerufen am 1. Dezember 2013 (deutsch).
  7. Gravitational wave mission selected, planet-hunting mission moves forward. 20. Juni 2017, abgerufen am 20. Juni 2017.
  8. Mission Concept, elisascience.org