LISA Pathfinder gesetzt um zu starten, ebnet Weg für die Entdeckung der Schwerkraft Geheimnisse

Die morgige Sendung wurde entwickelt, um die Technologie zu testen, die im Erfolgsfall zu "hören", das Universum mit Einsteins allgemeine Theorie der Relativitiy ermöglicht

An diesem Donnerstag um 04:15 Uhr, startet die Europäische Weltraumorganisation (ESA) die LISA Pathfinder Sonde von Kourou in Französisch-Guayana. Die Wahl des Zeitpunkts ist kein Zufall. Am 2. Dezember ist der 100. Geburtstag von Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie, die beste Theorie haben wir der Schwerkraft.

LISA Pathfinder ist eine zukunftsweisende Aufgabe entwickelt, um neue Technologien zu testen, der uns erlauben wird, Einsteins Theorie zu verwenden, um das Universum näher als je zuvor zu untersuchen. Wenn alles gut geht, werden Astronomen sich schließlich mit dem Äquivalent von ein neues Gefühl, wie das Hinzufügen von Sound Vision finden.

Bis jetzt die meisten des Wissens haben wir über das Universum stammt aus Licht oder dessen Äquivalent, wie Radiowellen oder ultraviolette Strahlung zu sehen. Erkennung von winzigen Wellen im Raum bedeutet um das Universum "hören".

Gravitationswellen genannt, wurden sie von Albert Einstein um gegeben werden, wenn Himmelsobjekte ihre Geschwindigkeit und Fahrtrichtung ändern vorhergesagt. Sie ermöglichen beispiellose Studien der explodierende Sterne und schwarze Löcher kollidieren.

Eine Weitergabe Gravitationswelle verursacht Raum zu dehnen und dann verkleinern, aber die Größe der diese Verzerrung ist viel kleiner als die Breite eines Atoms. Um sie zu messen erfordert etwas ganz besonderes.

"LISA Pathfinder das vollkommenste Grundlagenphysik Labor jemals in den Weltraum, setzen", sagt Paul McNamara, die Mission-Projektwissenschaftler. Im Jahr 2000 von der ESA Science Programm Committee genehmigt, ist es die jüngste in einer Reihe Schwerkraft Experimente, die bis ins späte 18. Jahrhundert zurückreichen. Jeder hat die technologischen Grenzen des Tages gedrängt.

Im Jahr 1797 bebaut Henry Cavendish Clapham Common ein Holzschuppen. In seinem Inneren legte er eine Kiste. Und innen, die eine präzise Satz von Maßstäben als Torsion Balance bekannt war. Das doppelte hölzerne Gehäuse gestoppt Luftströmungen, die würden das Gerät gestört haben und ruiniert die Messung.

Spähte durch winzige Löcher in das Holz geschnitten, gemessen Cavendish die noch so kleine Bewegung des suspendierten Blei Kugeln auf das Gleichgewicht. Die Bewegung wurde von den subtilen Zug der Schwerkraft zwischen den Kugeln verursacht und er benutzte sie zur Berechnung der Dichte der Erde. Schließlich zeigte diese Messung auch die Stärke der Gravitation im ganzen Universum ergeben.

LISA Pathfinder ist das moderne Äquivalent der Cavendish Schuppen. Es muss zwei Metallwürfel, bekannt als Testmassen, von allen äußeren Kräften zu schützen. Die Metallwürfel bestehen aus einer Legierung von gold und Platin. Sie liegen etwa 40 Zentimeter voneinander entfernt und 1,96 kg wiegen. Sie werden geklemmt werden für den Start, aber einmal im Orbit, sie zu schweben, die in zwei Hohlräume unkontrolliert freigesetzt werden.

Mit Hilfe von Lasern, die von der University of Glasgow gebaut, wird das Raumschiff Bewegungen zwischen ihnen bis auf ein Billionstel Meter suchen. Diese Lesungen werden verwendet werden, um das Raumfahrzeug zu wenigen Milliardstel von einem Meter, um sicherzustellen, dass die schwimmenden Würfel nicht die Wände ihrer Höhlen treffen zu manövrieren.

"Das Hauptmerkmal über LISA Pathfinder ist die Präzision, mit der kann es spüren und seine Bewegung zu kontrollieren", sagt Ralph Cordy von Airbus Defence and Space in Stevenage, die das Raumschiff gebaut.

Um die beispiellose Genauigkeit zu erreichen, hatte Airbus-Ingenieure, akribische Aufzeichnungen über jede einzelne Komponente zu halten, so dass die Sonde ausgeglichen. Gerade bewegt einen Kupferdraht einige Millimeter auf der einen Seite könnte es aus dem Gleichgewicht werfen. Wenn sie ihren Job richtig gemacht haben, wird LISA Pathfinder eine interne Gravitationskraft nur ein Zehntel von einem Milliardstel Erdanziehung generieren. Aber nur indem man LISA Pathfinder in einen Raum, wo die Testmassen frei schweben können, kann der Erfolg der Technik getestet werden. Es gibt viel reiten auf es.

LISA Pathfinder selbst werden nicht in der Lage, Gravitationswellen. Aber wenn alle Prüfungen heraus, dass es eine Mission namens der Laser Interferometer Space Antenne (LISA) den Weg ebnen werden. Diese Mission wurde ursprünglich entwickelt, um eine Zusammenarbeit zwischen der ESA und Nasa sein und würde haben bestand aus drei identischen Raumschiff fliegen 5 Millionen Kilometer voneinander entfernt, per Laserstrahl miteinander kommunizieren.

NASA brach das Venture nach der Kreditkrise, die ganze Sache aufs Spiel setzen. Im Jahr 2011 ESA angekündigt, dass es Möglichkeiten für den Bau der Mission auf eigene verfolgen würde. Start ist jetzt für 2034 in Bleistift.

Weitere Missionen sind bereits gebaut, die LISA Pathfinder Technologie verwenden. Die amerikanisch-deutschen Gravity Recovery und Klima-Experiment (GRACE-FO) Folgemission misst ständig wechselnden Erdanziehung um die Bewegung des Wassers um und innerhalb unseres Planeten zu verfolgen. Dies wird Änderungen Klimastudien Hilfe.

LISA Pathfinder ebnet auch den Weg für ultra-präzisen Tests der Schwerkraft. Für all seine Erfolge erklären nicht Einsteins Relativitätstheorie was passiert, im Zentrum eines schwarzen Lochs. Dies ist eine Schwäche der Theorie und zeigt deutlich, dass eine bessere, als Quantengravitation, darauf wartet, gefunden werden.

Junge Theorien der Quantengravitation alle Vorhersagen winzige Abweichungen von der Relativität Vorhersagen. Physiker sind begierig auf immer präzisere Geräte zu suchen, diese Variationen. Ob sie sie bekommen, hängt davon ab, was mit LISA Pathfinder passiert.

Giuseppe Racca, Projektleiter der Mission der ESA von Anbeginn bis 2012 werden an den Start. "Es ist eine Mission, die sehr am Herzen liegt. Es ist anders als alles andere. Jeden Tag entdecken wir neue Dinge dazu, wie es zu bauen waren. Um zu denken ist alles jetzt auf das Raumschiff bereit für den Start eine fantastische Sache."
Einstein hätte gleichermaßen begeistert.

Dieser Artikel wurde am Mittwoch, 2 Dezember, Tag der Markteinführung zu korrigieren bearbeitet.