Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Weltraum-Mission LISA Pathfinder: Fraunhofer IZFP überprüft Gold-Würfel »auf Herz und Nieren«

02.03.2016

Bis vor wenigen Tagen – als der langersehnte epochale Durchbruch des direkten Nachweises von Gravitationswellen auf einer Pressekonferenz verkündet wurde – war es Forschern und Wissenschaftlern trotz intensiver Forschungsarbeit nicht gelungen, die Existenz der von Albert Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagten Gravitationswellen direkt nachzuweisen.

Genau zu diesem Zweck hat die europäische Raumfahrtagentur ESA einen Satelliten ins All geschickt: Er soll die Vorarbeiten zum direkten Nachweis der von Einstein vorausgesagten Gravitationswellen durchführen.


LISA Pathfinder im Weltall

ESA–C. Carreau

Das zentrale Experiment der Mission betrifft zwei hochgenau geformte, praktisch identische Würfel aus einer Gold-Platin-Legierung. Diese Würfel wurden von Ingenieuren des Fraunhofer IZFP auf ihre Tauglichkeit und Fehlerfreiheit, beides Voraussetzung für ihr einwandfreies Funktionieren im Weltall, geprüft.

LISA Pathfinder ist ein Vorprojekt einer möglichen LISA ähnlichen Mission, welches den Gravitationswellen und insbesondere deren Quellen im All auf die Spur kommen soll: Seit Dezember 2015 war der Satellit LISA Pathfinder (Laser Interferometer Space Antenna) in den Weiten des Weltraums zu seiner endgültigen Umlaufbahn unterwegs.

Rund eineinhalb Millionen Kilometer von der Erde entfernt, führt LISA Pathfinder Mitte Februar die letzten Funktionstests der wissenschaftlichen Nutzlast durch. Anfang März soll schließlich die sechsmonatige eigentliche Mission beginnen. LISA Pathfinder wurde im November 2000 vom »Science Programme Committee« der ESA genehmigt und am 3. Dezember 2015 gestartet.

An Bord befinden sich u. a. zwei als Testmassen dienende Gold-Platin-Würfel, die jeweils in einem eigenen Vakuumbehälter gehalten werden. Nach Erreichen der endgültigen Position im Weltraum werden sie losgelassen und dann in der Schwerelosigkeit frei schwebend positioniert, wobei ihre jeweiligen Positionen – die Würfel schweben in 38 cm Entfernung voneinander – mit erheblicher Präzision eingehalten werden müssen und entsprechend überwacht werden. Die Messung der relativen Genauigkeit dieser Positionierung im Pikometerbereich ist von erheblicher Bedeutung für das Gelingen der künftigen Gravitationswellenexperimente.

Ein weiteres entscheidendes Kriterium für die Messung der Gravitationswellen ist mit der Formgenauigkeit der Oberflächenstruktur der Würfel gegeben: Damit die vorgesehenen Messungen gelingen können, müssen beide Würfel eine äußerst präzis geformte Oberfläche aufweisen, deren Abweichungen von der Idealform extrem engen Grenzwerten unterliegen.

Diese beiden jeweils zwei Kilogramm schweren Würfel wurden von Ingenieuren und Wissenschaftlern des Fraunhofer IZFP auf »Herz und Nieren« hinsichtlich der Erfüllung dieser extremen Anforderungen geprüft: Dazu wurden im Prüflabor des saarländischen Instituts Hochfrequenz-Ultraschalluntersuchungen der oberflächennahen Bereiche der Goldwürfel durchgeführt, die in der Lage sind, verdeckte Hohlräume und Einschlüsse hinunter in einem Größenbereich von 50 Mikrometer zu detektieren. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen brachten Erkenntnisse über die Frage, ob die Würfel gravitativ homogen genug sind und hatten maßgeblichen Einfluss auf die Entscheidung, welche Seiten der Würfel zu »spiegelnden Oberflächen« weiterbearbeitet wurden.

Weitere Hintergrundinformationen zu LISA Pathfinder und Gravitationswellen:
Neben der ESA sind nach Angaben des Deutschen Raumfahrtzentrums DLR an LISA Pathfinder Forschungseinrichtungen und Industriefirmen aus Italien, Deutschland, Großbritannien, Spanien, der Schweiz, Frankreich und den Niederlanden beteiligt.

Airbus Defence and Space GmbH (Friedrichshafen) ist als Raumfahrtsystemfirma verantwortlich für System, Integration und Verifikation des Instrumentes LISA Technology Package (LTP). Die Untersysteme und Baugruppen des LTP werden von einem Konsortium Europäischer Firmen und Forschungseinrichtungen, wie das Max Planck Institut für Gravitationsphysik / Albert Einstein Institute in Hannover (AEI) über die nationalen Raumfahrtagenturen sowie der Europäischen Weltraumbehörde ESA bereitgestellt.

Weitere Informationen:

http://www.izfp.fraunhofer.de

Sabine Poitevin-Burbes | Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen
18.08.2017 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

nachricht Klimawandel: Bäume binden im Alter große Mengen Kohlenstoff
17.08.2017 | Universität Hamburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie