Über das Projekt
Der Nachweis der von Einstein vorhergesagten Gravitationswellen gilt als einer der größten Meilensteine in der Geschichte der Physik. Im Jahr 2017 wurde die erste Messung im Rahmen der LIGO UND VIRGO Projekt wurde mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.
Um noch empfindlicher und vor allem störungsärmer messen zu können, arbeiten Wissenschaftler der Europäischen Weltraumorganisation ESA im Rahmen der Mission LISA (Laser Interferometer Space Antenna) an der weltraumgestützten Messung von Gravitationswellen. Während die Messungen im Rahmen des LIGO-Projekts auf der Erde stattfinden, werden bei LISA zum ersten Mal Satelliten eingesetzt, um Messungen vom Weltraum aus vorzunehmen. Dies hat den Vorteil, dass auch niedrigere Frequenzbereiche von Gravitationswellen nachgewiesen werden können und störende Einflüsse auf die Erde eliminiert werden.
Astronomen haben die LISA-Mission bereits 2016 mit dem Vorgängerprojekt LISA Pathfinder getestet. Im Rahmen von LISA Pathfinder schickten die Wissenschaftler einen Testsatelliten mit einer kleineren Nachbildung der künftigen Mess- und Kontrollsysteme ins All. Die Mission war erfolgreich – alle Schlüsseltechniken der LISA-Mission konnten unter den gegebenen Bedingungen im Weltraum getestet werden.
Unser Beitrag
Das Herzstück des Mess- und Kontrollsystems von LISA Pathfinder und der künftigen LISA-Mission ist ein Interferometer, dessen Optik aus Heraeus Suprasil Quarzglas gefertigt ist. Suprasil ermöglichte Messergebnisse, die die Erwartungen der Wissenschaftler an die Genauigkeit weit übertrafen. Eine weitere Komponente des Interferometers wurde ebenfalls von Heraeus geliefert: Zwei Würfel aus einer Gold-Platin-Legierung dienten als Endspiegel für das System. Der Abstand zwischen den Würfeln und damit zwischen den verschiedenen Raumfahrzeugen wird durch hochpräzise Messtechnik und mit Hilfe von Laserstrahlen kontrolliert. Auf diese Weise ist es möglich, Raum-Zeit-Veränderungen im Minutenbereich und die daraus resultierenden Abstandsänderungen zwischen den Satelliten, die durch Gravitationswellen verursacht werden, zu erkennen. Diese Abstände dienen als Referenz und sind daher für die Messung von Gravitationswellen unerlässlich.
In den nächsten Jahren wird die ESA auf der Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse die LISA-Mission vorbereiten, die voraussichtlich im Jahr 2034 starten wird. Heraeus wird für dieses Projekt auch hochreines, extrem strahlungsresistentes Quarzglas für die optischen Komponenten liefern.
