Die ESA hat auf der Luftfahrtmesse in Paris gemeinsam mit OHB System AG den Startschuss für den Bau der Laser-Interferometer-Weltraumantenne (LISA) gegeben. Sie wird das weltweit erste Observatorium im All sein, das Gravitationswellen misst – winzige Verzerrungen in der Raumzeit, die bei gewaltigen kosmischen Ereignissen entstehen, etwa wenn supermassereiche Schwarze Löcher miteinander verschmelzen. Die Mission ist ein Meilenstein für die Weltraumforschung und kombiniert technische Präzision mit visionärer Wissenschaft.
ESA will Gravitationswellen messen
LISA besteht aus drei Raumsonden, die in einem gleichseitigen Dreieck hinter der Erde um die Sonne kreisen. Jede Seite dieses Dreiecks misst 2,5 Millionen Kilometer (km). Zwischen den Raumsonden werden Laserstrahlen ausgesendet, um winzige Veränderungen im Abstand zu messen, die durch Gravitationswellen ausgelöst werden. Diese Verschiebungen sind kleiner als der Durchmesser eines Heliumatoms – und doch kann das Messsystem sie erfassen.
In den Raumsonden befinden sich zwei frei schwebende Würfel aus Gold-Platin, die sogenannten Testmassen. Sie sind gegen äußere Einflüsse abgeschirmt und reagieren nur auf die Gravitation. Die Laserinterferometrie misst selbst kleinste Abstandsänderungen zwischen den Testmassen in den verschiedenen Raumsonden. Auf diese Weise können Wellen mit extrem niedrigen Frequenzen erkannt werden – etwas, das auf der Erde durch seismisches Rauschen unmöglich ist.
LISA wird zeigen, wie Schwarze Löcher über Milliarden Jahre hinweg wachsen und miteinander verschmelzen. Gleichzeitig ermöglicht die Mission tiefere Einblicke in die Entwicklung unserer Milchstraße mit ihren Zehntausenden kompakten Doppelsternsystemen. Auch die Allgemeine Relativitätstheorie kann mit LISA unter bisher unerreichten Bedingungen überprüft werden, etwa bei extremen Gravitationsfeldern. Zudem könnte das Observatorium helfen, das Rätsel um die Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universums zu lösen.
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Umfangreiche Kooperation
Die ESA koordiniert die Mission und realisiert sie gemeinsam mit der US-Raumfahrtbehörde NASA sowie dem internationalen LISA-Konsortium, dem Forschende aus zahlreichen Ländern angehören. Der Bau der Raumsonden liegt in der Verantwortung von OHB, unterstützt vom Raumfahrtunternehmen Thales Alenia Space.
Zu den wichtigsten Hardware-Elementen, die von den ESA-Mitgliedstaaten beschafft wurden, gehören der ESA zufolge:
- die frei fallenden Testmassen, die von äußeren Kräften abgeschirmt sind und von Italien und der Schweiz bereitgestellt werden,
- die Pikometer-genauen Systeme zur Erkennung des interferometrischen Signals, die von Deutschland, dem Vereinigten Königreich, Frankreich, den Niederlanden, Belgien, Dänemark und der Tschechischen Republik bereitgestellt werden,
- und das wissenschaftliche Diagnose-Teilsystem (ein ganzes Arsenal von Sensoren auf dem Raumfahrzeug), das von Spanien bereitgestellt wird.
Der Start ist für das Jahr 2035 mit einer Ariane-6-Rakete vorgesehen. Nach dem Aussetzen im All werden sich die drei Sonden in Formation bringen und gemeinsam als riesiges Messinstrument arbeiten. LISA wird es ermöglichen, das Universum nicht nur zu sehen, sondern auch zu „hören“ – und damit völlig neue Erkenntnisse über den Ursprung und die Struktur des Kosmos liefern.
Quelle: European Space Agency
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