Wissenschaft : Satelliten sollen tief blicken lassen

Testmission des Max-Planck-Projektes „eLisa“ vor dem Start

Wegbereiter. Lisa-Pathfinder ist der Vorreiter eines Weltraumobservatoriums.
Wegbereiter. Lisa-Pathfinder ist der Vorreiter eines Weltraumobservatoriums.Foto: AEI

Das Satellitenprojekt Lisa-Pathfinder des Potsdamer Max-Planck-Instituts für Gravitationsforschung (Albert Einstein Institut) ist einen großen Schritt weitergekommen. Die für alle Messungen zentrale Hardware, die sogenannte optische Bank, konnte nun in den Kern des Satelliten integriert werden, teilte das Einstein-Institut mit. Mit dem Weltraumobservatorium eLisa wollen die Einstein-Forscher im All erstmals Gravitationswellen messen. Die Messung wäre eine wissenschaftliche Sensation, für die es einen Nobelpreis geben dürfte.

Lisa-Pathfinder ist eine Testmission der ESA, die im All Schlüsseltechnologien für künftige weltraumbasierte Gravitationswellen-Observatorien prüft. Für diesen Zweck wird ein Millionen Kilometer langer Laserarm einer geplanten großen Gravitationswellen-Mission auf rund 40 Zentimeter reduziert, damit er in einen Test-Satelliten passt. Die Messung der Gravitationswellen soll dann mit der eigentlichen Lisa-Mission (eLisa) möglich werden. Lisa-Pathfinder selbst wird keine Gravitationswellen messen, dazu braucht man mehrere Satelliten; für eLISA sind drei vorgesehen. Die nun geplante erste Mission soll für eLisa gedachte Schlüsseltechnologien testen, um bei der eigentlichen Mission Reparaturen zu vermeiden. Die Kosten für Pathfinder liegen bei etwa 300 Millionen Euro für die ESA und knapp 100 Millionen Euro, die unter den ESA-Mitgliedstaaten aufgeteilt werden.

Anhand der unsichtbaren Gravitationswellen erhoffen sich die Forscher sehr weitreichende Aufschlüsse über die Geschichte des Universums. Im Zusammenspiel mit anderen astronomischen Methoden und den Gravitationswellenobservatorien auf der Erde erwarten die Forscher, mithilfe der Gravitationswellen unbekannte Bereiche des Universums beobachten zu können. Beispielsweise werde man dann verfolgen können, wie massereiche schwarze Löcher entstehen, wachsen und miteinander verschmelzen. Außerdem könnte es möglich sein, Aussagen der Allgemeinen Relativitätstheorie zu überprüfen und nach unbekannter Physik zu suchen.

Das eLisa-Projekt umfasst drei Satelliten, die im All mit einer Entfernung von bis zu fünf Millionen Kilometern voneinander platziert werden sollen. Zwischen den Satelliten wird ein Laserstrahl justiert. Beim Durchgang einer Gravitationswelle erwarten die Wissenschaftler eine minimale Abweichung. Diese zu messen, ist das Ziel der Mission. Eine ähnliche Messanlage betreibt das AEI bei Hannover. Allerdings sind in einem erdgebundenen System Messungen wesentlich schwieriger, weil die Störeinflüsse der Umwelt herausgerechnet werden müssen.

Der Start der Lisa-Pathfinder-Mission ist für 2015 vorgesehen. Nach Informationen der PNN wurde der Termin nun sogar ein paar Wochen vorgezogen, weil die Entwicklung des Projektes sehr schnell voranschreitet. „Wir haben einen entscheidenden Schritt geschafft“, erklärte Karsten Danzmann, Direktor am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik und Leiter des Instituts für Gravitationsphysik der Leibniz-Universität Hannover. Da die zentralen Messtechnologien nun einsatzbereit sind, sei man auf festem Kurs für den Start der Mission in 2015. Jan Kixmüller