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 Der steile Aufstieg der Berner Alpen
24.03.2017 | Universität Bern

nachricht Internationales Team um Oldenburger Meeresforscher untersucht Meeresoberfläche
21.03.2017 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise