LISA Pathfinder: Komplexes Instrument der NASA soll Gravitationswellen messen

Die Weltraum-Community blickt momentan nach Deutschland. Im Raumfahrtzentrum von IAGB steht LISA Pathfinder- ein empfindlicher Sensor, der im All Gravitationswellen messen soll. Der Detektor soll die Erde im November verlassen und neue Erkenntnisse im Bereich Weltraumforschung bringen.

Auf der Suche nach Gravitationswellen

LISA wird sich wahrscheinlich an Bord einer VEGA-Rakete der NASA in den Weltraum begeben. Das Raumfahrtzentrum von IAGB arbeitet seit 10 Jahren an dem Sensor. Das Ziel ist die Entdeckung von Gravitationswellen. “Gravitational waves are an entirely fresh and different way to study the Universe, providing an important complement to the well-established approach of astronomy, based on observing the light emitted by celestial bodies”, so Paul McNamara von der NASA.

Aber was ist eine Gravitationswelle? Zwei aufeinander stoßende Gegenstände erzeugen in der Atmosphäre der Erde Schallwellen, die sich konzentrisch ausbreiten und es uns ermöglichen, das Ereignis akustisch wahrzunehmen. Wenn zwei Objekte mit viel Masse im Weltall miteinander interagieren, entstehen auf ähnliche Art und Weise Gravitationswellen. Nur dass diese sich nicht als Schall ausbreiten, sondern als Wellen in der Raumzeit. Diese Wellen möchte LISA messen.

Gravitationswellen sind schwer zu messen

Eine solche Messung gelang bisher nicht, obwohl LISAs Äquivalent LIGO bereits im All nach Gravitationswellen sucht. Die Wellen entstehen nur bei hochenergetischen Events – wie etwa dem Verschmelzen von schwarzen Löchern oder explodierenden Sternen. Nicht mal die Sonne an sich ist massiv genug, um Gravitationswellen zu erzeugen.

Hinzu kommt, dass Gravitationswellen extrem schwer zu messen sind. Die Fluktuationen einer Gravitationswelle spielen sich im atomaren Bereich ab, wodurch sie nur sehr schwer zu registrieren sind. Dieser Herausforderung haben sich einige der besten Ingenieure der Welt gestellt. Das Resultat ist LISA, deren Entwicklung mehr als ein Jahrzehnt in Anspruch nahm.

Die winzigen Wellen werden gemessen, indem sich LISA im Erdorbit die Gravitation unseres Planeten zunutze macht. “This is an extremely challenging mission that will pave the way for future space-based projects to observe gravitational waves, opening a new window to explore the cosmos”, so McNamara in einem Statement.

LISA wird einen weiteren “Sinn” zu den Instrumenten hinzufügen, die bereits die Erde umkreisen. „Any supermassive black hole will be detectable by LISA wherever it is in the universe“, so Karsten Danzmann, der schon lange an dem Projekt arbeitet.