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 AWI-Forscher messen Rekordkonzentration von Mikroplastik im arktischen Meereis
25.04.2018 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

nachricht Kieler Forschende entschlüsseln neuen Baustein in der Entwicklung des globalen Klimas
20.04.2018 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Im Focus: Moleküle brillant beleuchtet

Physiker des Labors für Attosekundenphysik, der Ludwig-Maximilians-Universität und des Max-Planck-Instituts für Quantenoptik haben eine leistungsstarke Lichtquelle entwickelt, die ultrakurze Pulse über einen Großteil des mittleren Infrarot-Wellenlängenbereichs generiert. Die Wissenschaftler versprechen sich von dieser Technologie eine Vielzahl von Anwendungen, unter anderem im Bereich der Krebsfrüherkennung.

Moleküle sind die Grundelemente des Lebens. Auch wir Menschen bestehen aus ihnen. Sie steuern unseren Biorhythmus, zeigen aber auch an, wenn dieser erkrankt...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

Fraunhofer eröffnet Community zur Entwicklung von Anwendungen und Technologien für die Industrie 4.0

23.04.2018 | Veranstaltungen

Mars Sample Return – Wann kommen die ersten Gesteinsproben vom Roten Planeten?

23.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer Impfstoff-Kandidat gegen Malaria erfolgreich in erster klinischer Studie untersucht

25.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Erkheimer Ökohaus-Pionier eröffnet neues Musterhaus „Heimat 4.0“

25.04.2018 | Architektur Bauwesen

Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

25.04.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics