LISA erreicht entscheidenden Meilenstein
Das künftige Gravitationswellen-Observatorium im All wurde gründlich geprüft
LISA, die „Laser Interferometer-Space Antenna“, hat einen wichtigen Meilenstein erreicht: Im Rahmen des „Mission Formulation Review“ (MFR) haben Expert:innen von ESA, NASA sowie aus Wissenschaft und Industrie die geplante Mission auf Herz und Nieren überprüft und grünes Licht für die nächste Entwicklungsphase gegeben.
Das MFR ist im Leben einer ESA-Mission ein entscheidender Kontrollpunkt. Hier wird geprüft, ob die Mission durchführbar ist, ob Technologien und Planungen ausgereift sind. Gleichzeitig wird die weitere technologische Entwicklung skizziert. Mit dem erfolgreichen Abschluss des MFR hat LISA nun, entsprechend der Entwicklungsstufen eine ESA-Mission, formal das Ende der Phase A erreicht. In der demnächst beginnenden Phase B1 geht es vor allem darum, die Mission detaillierter zu definieren. Anschließend steht die so genannte „Adoption“ an. Dies ist der Zeitpunkt, an dem die ESA das Projekt vom LISA-Konsortium übernimmt und LISA zur offiziellen ESA-Mission wird.
„LISA ist auf einem guten Weg. Demnächst beginnen wir mit der Phase B1, in der wir LISA detailliert entwickeln, die vollständigen Anforderungen und Überprüfungsstrategie festlegen“, so Prof. Karsten Danzmann, Leiter des LISA-Konsortiums.
Martin Gehler, LISA-Studienleiter bei der Europäischen Weltraumorganisation ESA, fügt hinzu: „Die Überprüfung war ein großer Erfolg für alle Beteiligten und das Ergebnis intensiver Arbeit auf Seiten des LISA-Konsortiums, der NASA und der ESA in den vergangenen Jahren.“
Das AEI Hannover ist federführend bei der Entwicklung von LISA und im LISA-Konsortium. Karsten Danzmann, Direktor am AEI Hannover, leitet das LISA-Konsortium. In Kollaboration mit dem National Space Insitute an Dänemarks Technischer Universität (DTU) entwickelt und baut das AEI Hannover mit dem Phasenmeter eine der zentralen Hardware-Komponenten der LISA-Mission. Darüber hinaus ist das Institut in zahlreichen und umfangreichen LISA-Teilprojekten und -Arbeitspaketen der optischen Meteorologie und Interferometrie federführend. Das Institut betreibt die weltweit größten Labore für die bei der LISA-Mission genutzte Interferometrie.
Hintergrundinformationen
LISA wird im All Gravitationswellen beobachten und einen nie dagewesenen Blick auf das Universum ermöglichen. LISA unterscheidet sich grundlegend von anderen Weltraumteleskopen, da sie keine elektromagnetischen Wellen, sondern Veränderungen in der Raumzeit – Gravitationswellen – messen wird. Daher werden von LISA revolutionäre wissenschaftliche Ergebnisse erwartet. Werden diese mit den Beobachtungen anderer boden- und weltraumgestützter Observatorien kombiniert, können enorme Fortschritte in der Multi-Messenger-Astronomie erzielt werden.
Das LISA-Instrument: LISA wird das erste Gravitationswellen-Observatorium im All sein und aus drei Satelliten bestehen. Die Satelliten werden in einer Dreieckskonstellation fliegen und einen Detektor mit 2,5 Millionen Kilometern langen Laserarmen bilden. LISA wird der Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne folgen und Gravitationswellen von Quellen aus dem gesamten Universum beobachten.
Gravitationswellen dehnen und stauchen die Raumzeit und verursachen kleinste Abstandsänderungen zwischen den Satelliten (weniger als den Durchmesser eines Atoms). LISA wird diese Bewegungen nachweisen und so Gravitationswellen messen. Dafür überwacht LISA mit seinen Lasern unablässig die Testmassen, die jeweils im Inneren der drei Satelliten frei fallen und ihre Position minimal ändern, wenn eine Gravitationswelle vorbeizieht. Die LISA-Satelliten werden von der ESA, den ESA-Mitgliedsstaaten und der NASA gebaut.
Die LISA-Hardware hat ihren ersten und sehr erfolgreichen Test im Weltraum bereits bestanden: mit der ESA-Mission LISA Pathfinder (LPF), unter Beteiligung der NASA. Dabei wurden Schlüsselkomponenten der LISA-Technologie auf Herz und Nieren geprüft. LPF hat gezeigt: Die für LISA benötigte Messtechnik erfüllt alle Anforderungen und ist flugbereit.
LISA wird Gravitationswellen in einem niedrigeren Frequenzband als die erdgebundenen Gravitationswellen-Detektoren LIGO und Virgo messen. Dadurch kann die Mission viel größere Systeme und zeitlich weit zurückliegende Ereignisse in der Frühzeit unseres Universums beobachten können.
Das LISA-Konsortium: Als große internationale Kooperation vereint das LISA-Konsortium Expertise und Ressourcen von Wissenschaftler:innen aus der ganzen Welt. Gemeinsam mit ESA als federführender Agentur und NASA als internationaler Partnerin arbeitet das LISA-Konsortium daran, LISA zu einer erfolgreichen Mission zu machen.
