LZH entwickelt Faserverstärker für Gravitationswellenmessung im Weltraum
Beim Projekt eLISA soll ein Muttersatellit Laserstrahlen zu zwei Tochtersatelliten schicken. Aus den zurückkommenden Strahlen soll auf Gravitationswellen rückgeschlossen werden. Grafik: AEI/MM/exozet
Die Aufgabe der Gruppe Single-Frequency Laser des LZH hört sich fast trivial an: Die von ihnen entwickelten Faserverstärker sollen einen vorgegeben Laser mit kleiner Leistung nachverstärken. Die Rahmenbedingungen jedoch machen die Laserentwicklung für das Projekt eLISA zu einer Herausforderung: Die Auswahl an den einsetzbaren optischen Komponenten ist sehr stark begrenzt.
Herausforderung: einfach und weltraumtauglich
„Da die Ressourcenverfügbarkeit im Weltraum sehr gering ist, muss der geplante Verstärker sehr effizient arbeiten“, erläutert der Gruppenleiter Dr. Peter Weßels die Aufgabe. „Gleichzeitig muss der Aufbau möglichst einfach gehalten werden, damit sich der Laser gut für seinen Einsatz im Weltraum qualifizieren lässt.“
Winzige Bewegungen über enorme Distanzen ermitteln
Trotz der starken Einschränkungen muss der Laser Hochleistung liefern: Der Laserstrahl soll eine Entfernung von circa 1 Mio. km zwischen dem Muttersatelliten und den beiden Tochtersatelliten zurücklegen.
Dort angekommen wird der Strahl regeneriert und die gleiche Distanz zurückgeschickt. Aus den Änderungen in der Phase des zurückkommenden Lichts kann dann auf Weglängenänderungen im Weltraum in subatomarer Größenordnung rückgeschlossen werden, die Gravitationswellen.
In drei Jahren wollen die Wissenschaftler um Dr. Peter Weßels ein sogenanntes „Engineering Qualification Modell“ entwickelt haben. Solch ein Modell ist zwar noch nicht vollständig weltraumtauglich, es ist dem späteren Flugmodell aber in Aufbau und Design sehr ähnlich.
An der Entwicklung des Lasersystems für die eLISA Mission sind neben dem LZH die Fundação Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal, und das Czech Space Research Centre s.r.o., Tschechien, beteiligt. Geleitet wird das Entwicklungsprojekt von der portugiesischen Firma LusoSpace Lda.
https://www.elisascience.org/ – Webseite zum Projekt eLISA
https://www.elisascience.org/multimedia/image/elisa-spacecraft-two-laser-arms – Quelle Illustration
Media Contact
Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie
Von grundlegenden Gesetzen der Natur, ihre elementaren Bausteine und deren Wechselwirkungen, den Eigenschaften und dem Verhalten von Materie über Felder in Raum und Zeit bis hin zur Struktur von Raum und Zeit selbst.
Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Astrophysik, Lasertechnologie, Kernphysik, Quantenphysik, Nanotechnologie, Teilchenphysik, Festkörperphysik, Mars, Venus, und Hubble.
Neueste Beiträge
Diamantstaub leuchtet hell in Magnetresonanztomographie
Mögliche Alternative zum weit verbreiteten Kontrastmittel Gadolinium. Eine unerwartete Entdeckung machte eine Wissenschaftlerin des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme in Stuttgart: Nanometerkleine Diamantpartikel, die eigentlich für einen ganz anderen Zweck bestimmt…
Neue Spule für 7-Tesla MRT | Kopf und Hals gleichzeitig darstellen
Die Magnetresonanztomographie (MRT) ermöglicht detaillierte Einblicke in den Körper. Vor allem die Ultrahochfeld-Bildgebung mit Magnetfeldstärken von 7 Tesla und höher macht feinste anatomische Strukturen und funktionelle Prozesse sichtbar. Doch alleine…
Hybrid-Energiespeichersystem für moderne Energienetze
Projekt HyFlow: Leistungsfähiges, nachhaltiges und kostengünstiges Hybrid-Energiespeichersystem für moderne Energienetze. In drei Jahren Forschungsarbeit hat das Konsortium des EU-Projekts HyFlow ein extrem leistungsfähiges, nachhaltiges und kostengünstiges Hybrid-Energiespeichersystem entwickelt, das einen…
