Der neueste Satellit bereitet sich darauf vor, eine Höhe von 930.000 Meilen von der Erde aus zu erreichen, um eine neue Technik zur Erkennung schwer fassbarer Wellen in Raum und Zeit zu testen, die als Gravitationswellen bekannt sind.
Vor 100 Jahren von Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagt, werden Wellen von massiven Objekten wie Schwarzen Löchern oder Neutronensternen verursacht, die sich schnell im Raum bewegen.
Der Satellit LISA Pathfinder wurde am Mittwochabend vom Kosmodrom Kourou in Französisch-Guayana gestartet. Der Satellit wird neue Technologien verwenden, um Gravitationswellen zu erfassen, die aufgrund des Erdbeben-, Erschütterungs-, Verkehrs- und sogar Wetterrauschens bisher von bodengestützten Observatorien nicht erfasst wurden.
"Das Observatorium wird sehr kleine Gezeitenströme messen, die nicht von Objekten wie dem Mond, sondern nur von sehr massiven Objekten wie dem Schwarzen Loch erzeugt werden können", sagte William Weber, ein Wissenschaftler von LISA Pathfinder an der Universität von Trento in Italien.
Der Satellit der Europäischen Weltraumorganisation LISA Pathfinder enthält zwei kleine Würfel in einem Abstand von 15 Zoll voneinander. Somit sind sie nur Gravitationskräften ausgesetzt. Mithilfe eines präzisen Lasermesssystems zur Messung der Bewegung von Würfeln können die Wissenschaftler die Technologien testen, die in einer verbesserten Weltraumantenne nach dem Prinzip eines Laserinterferometers (eLISA, ehemals LISA) eingesetzt werden. Wenn dies gelingt, eröffnet diese Methode einen völlig neuen Zweig der Astronomie, der sich nicht auf elektromagnetische Strahlung wie Radio, Infrarot, optisches Licht und Röntgenlicht stützt, sondern auf Wellen, die in der Struktur von Raum und Zeit selbst verflochten sind.
Einstein schlug vor, dass sich die Schwerkraft wie das Licht in Wellen bewegt. Während elektromagnetische Wellen durch Raum und Zeit fließen, biegen Gravitationswellen die Raum-Zeit.
Einstein entdeckte Gravitationswellen sehr früh im Verlauf einer mathematischen Gleichung und hatte seine Zweifel, dass sie jemals gemessen werden würden. Nicht weil sie nicht existieren, sondern weil, wie er sagte: "Für alle praktischen Zwecke ist die Wirkung so schwach, dass wir sie niemals sehen können."
"Auch große Köpfe können sich irren", sagt Oliver Heinrich, Wissenschaftler bei LISA Pathfinder. "Betrachtet man sehr massive Objekte, können Gravitationswellen gemessen werden."
Es wird sechs Wochen dauern, bis LISA Pathfinder in den Orbit gelangt, und weitere drei Monate, um sich auf die Studie vorzubereiten. Die Hauptaufgabe selbst wird etwa sechs Monate dauern.
Obwohl LISA Pathfinder nicht für die Suche nach Gravitationslinsen entwickelt wurde, erwarten die Wissenschaftler, dass der Konzepttest den Weg für eLISA ebnen wird, bei dem drei Satelliten, die als Dreieck geformt sind, für die Suche nach Gravitationswellen verwendet werden. Der Start von eLISA ist für 2034 geplant.
