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Dez 03

LISA Pathfinder gestartet

Die ESA-Mission LISA Pathfinder wurde am Morgen des 3.12.2015 an Bord einer Vega-Trägerrakete von Europas Raumflughafen Kourou in Französisch-Guayana aus gestartet. Ihr Ziel ist die Demonstration von Technologien zur weltraumgestützten Beobachtung von Gravitationswellen.

Mit LISA Pathfinder wird die hochkomplexe Technologie getestet, die zur weltraumgestützten Erfassung von Gravitationswellen erforderlich ist. Herzstück der Mission sind zwei identische, jeweils 46 mm breite, als Testmasse fungierende Würfel aus einer Gold-Platin-Legierung, die 38 cm voneinander entfernt sind und von sämtlichen externen und internen Einflüssen mit Ausnahme der Schwerkraft abgeschirmt werden müssen.

Mit LISA Pathfinder werden diese Würfel in einen in dieser Perfektion im Weltraum bisher unerreichten gravitationellen freien Fall versetzt und ihre jeweiligen Positionen zueinander mit unglaublicher Präzision überwacht – Grundlage für künftige Weltraumobservatorien für Gravitationswellen.

In den kommenden zwei Wochen wird es seine Bahnhöhe mit sechs kritischen Triebwerkszündungen immer weiter anheben. Die letzte Zündung dient der Einbringung in die Einsatzumlaufbahn um den Lagrange-Punkt L1 herum, einen stabilen virtuellen Punkt, der sich in etwa 1,5 Mio. km Entfernung von der Erde Richtung Sonne befindet. Diese Bahn wird LISA Pathfinder voraussichtlich 10 Wochen nach dem Start am Mitte Februar erreichen, um nach letzten Funktionstests Anfang März  ihre sechsmonatige wissenschaftliche Mission aufzunehmen.

LISA Pathfinder

LISA Pathfinder

Im Laufe des Flugs zu ihrem Einsatzorbit werden die beiden Würfel im Inneren von den Haltemechanismen, die sie während des Starts und Flugs schützen, gelöst. Die letzten Mechanismen werden erst bei der Ankunft am Lagrange-Punkt L1 freigegeben, wonach die beiden Körper nicht mehr mechanisch mit dem sie umgebenden Raumfahrzeug in Berührung kommen werden. Mit einem komplexen System von Laserstrahlen, die von den beiden Würfeln reflektiert werden, kann dann gemessen werden, wie perfekt die beiden in den freien Fall versetzt wurden, und zwar auf ein Milliardstel Millimeter genau – eine im Weltraum bisher unerreichte Präzision!

Zentraler Bestandteil des Experiments ist auch das Raumfahrzeug selbst. Mit winzigen, etwa zehnmal pro Sekunde erfolgenden Triebwerksschüben wird es seine Position präzisieren und so eine Berührung mit den beiden Würfeln verhindern, die von jeglichen Fremdeinflüssen abgeschirmt werden müssen, um einzig und allein der Wirkung der Schwerkraft zu unterliegen.

Wenn LISA Pathfinder diese unglaublich präzisen Messungen und Manöver durchführen kann, eröffnen sich neue Perspektiven für den Bau eines künftigen Weltraumobservatoriums, das die kaum wahrnehmbaren, von Gravitationswellen verursachten Verzerrungen der Raumzeit erfassen soll, die sich voraussichtlich in Größenordnungen von 10 Milliardstel Millimeter, verteilt auf Entfernungen von mehreren Millionen Kilometern, bewegen werden.

LISA Pathfinder ist praktisch ein physikalisches Labor im Weltraum. Über einen arbeitsintensiven Zeitraum von sechs Monaten hinweg werden die Missionswissenschaftler die jeden Tag auf der Erde eingehenden Missionsbetriebsdaten analysieren, um jeweils die für die Folgetage auf dem Raumfahrzeug durchzuführenden Experimente zu planen.

LISA Pathfinder wurde von einem Industrieteam unter der Leitung des Hauptauftragnehmers Airbus Defence & Space Ltd. gebaut. Airbus Defence & Space GmbH stellte die Nutzlast des integrierten LISA-Technologiepakets zur Verfügung, ein Konsortium europäischer Unternehmen und Forschungsinstitute dessen Untersysteme. Die NASA stellte Missionsbeiträge in Form von Zusatzgerät und -software bereit, die der Validierung eines alternativen Technologieansatzes zur Vermeidung von Berührungen zwischen den Würfeln und dem umgebenden Raumfahrzeug dienen.