LISA - Horchposten im All

LISA wird drei identische Satelliten in eine erdähnliche Umlaufbahn um die Sonne bringen. Im Abstand von fünf Millionen Kilometern zueinander fliegen diese in einer gleichschenkligen Dreiecksformation in einer Entfernung von etwa 50 Millionen Kilometer hinter der Erde her. Die Anordnung ist in der folgenden Anordnung skizziert; das LISA-Dreieck selbst ist dabei zehn Mal zu groß eingezeichnet, die metergroßen Satelliten wären in einer maßstabsgerechten Abbildung gar nicht zu sehen:

Die sich während einer Umlaufbahn verändernde Ausrichtung des Dreiecks erlaubt es den Forschern, die Richtung der auf LISA treffenden Gravitationswellen zu bestimmen.

Jeder Satellit funktioniert ähnlich wie ein Michelson-Interferometer, dessen Arme durch die zwei internen Testmassen und eine Testmasse in jedem der anderen beiden Satelliten gebildet werden. LISA benutzt aber keinen Strahlteiler, sondern jeder Satellit schickt einen Laserstrahl zu den beiden anderen Satelliten. Wegen der großen Entfernung ist der Laserstrahl bei der Ankunft zu schwach geworden, um reflektiert zu werden. Daher enthalten die empfangenden Satelliten keinen Spiegel, sondern senden einen neuen Laserstrahl zurück. Dieser wird mit dem Originallaser vergleichen, um so die Änderung im Abstand der Satelliten zu messen. Längenänderungen der Arme können so mit einer Genauigkeit von 10 Picometern (1 Picometer = 10^-12 Meter) gemessen werden. Wichtig dabei ist, dass die Testmassen von äußeren Einflüssen, wie etwa dem Sonnenwind, absolut ungestört bleiben.

LISA soll zum einen Signale aus der heißen Frühzeit des Universums aufzufangen, entsprechend einem Weltalter von winzigen Sekundenbruchteilen. LISAs primäre Mission ist allerdings das Aufspüren und Studieren von Gravitationswellen , die von supermassiven Schwarzen Löchern im Zentrum vieler Galaxien ausgehen. Außerdem wird LISA die Signale von Tausenden von kompakten Doppelsternsystemen in der Milchstraße beobachten.

LISA ist das Ergebnis von Jahrzehnten der Entwicklung im Bereich der Laserinterferometrie, der Triebwerkstechnologie und Sensorik. Diese Technik wird in der LISA-Pathfindermission im Jahr 2007 im Weltraum getestet werden, bevor die gemeinsame Mission der ESA und der NASA 2014 ins Weltall startet. Federführend beteiligt ist in beiden Fällen das Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik.

[P. Aufmuth, AEI]

Die relativistischen Grundkonzepte, die diesem Vertiefungsthema zugrundeliegen, werden in Einstein für Einsteiger erklärt, insbesondere im Kapitel Gravitationswellen.

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Externe Links

	LISA-Webseiten der ESA
	LISA-Webseiten der NASA