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Sternengucker: Sternzeit

Von Unser Weltbild könnte sich bald ändern: Eine Sonde im All sucht nicht weniger als Einsteins Gravitationswellen.

Ich bin immer wieder gerne zu Gast im Europäischen Weltraumkontrollzentrum ESCO der Europäischen Raumfahrtorganisation ESA in Darmstadt. Solch ein wichtiges Zentrum der Weltraumforschung vor der eigenen Tür zu haben, ist für einen Amateurastronomen und Weltraumfan von großem Vorteil. Immer wieder habe ich die Möglichkeit, den Profis über die Schulter zu schauen und das Aktuellste aus der Forschung zu erfahren.

Da ist es egal, ob es sich um solch spektakuläre Missionen wie die von Rosetta und Philae zum Kometen 67P Tschurjumow-Gerasimenko oder eine eher unspektakulär erscheinende Mission wie die der Sonde LISA Pathfinder. Rosetta hat uns bislang mit eindrucksvollen Aufnahmen einer uns bis August 2014 nahezu völlig fremden Welt verwöhnt. Von LISA Pathfinder wird es so etwas nicht geben.

Aber die Mission der am 3. Dezember 2015 vom europäischen Weltraumbahnhof Kourou aus gestarteten Sonde ist vom wissenschaftlichen Standpunkt aus gesehen nicht weniger Spektakulär. Diese Raumsonde ist der erste Schritt zum Nachweis der von Albert Einstein in seiner allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagten Gravitationswellen.

1915, also vor 100 Jahren, hat Einstein mit seinen "Feldgleichungen der Gravitation" die Grundlage der allgemeinen Relativitätstheorie gelegt und damit unser Verständnis des Universums revolutioniert. Nach Einstein entsteht die Gravitation dadurch, dass ein Himmelskörper den Raum krümmt und verzerrt. Gravitationswellen entstehen, wenn sich Massekörper beschleunigt bewegen, eben so wie es die Planeten um die Sonne tun, oder die Sonne und die anderen Sterne in unserer Milchstraße, sowie alle anderen Himmelskörper.

Es ist ganz ähnlich wie bei einem Schiff auf dem Meer. Bewegt sich das Schiff, erzeugt es Wasserwellen, die von dem Schiff ausgehen und die Wasseroberfläche auf und ab bewegen. Unsere Erde gleicht einem Schiff, dass die Oberfläche des Raumzeitkontinuums durch seine Bewegung um die Sonne wellt.

Leider ist der Effekt der Gravitationswellen sehr klein und daher schwer zu messen. Gelingt es aber, diese zu messen, dann stößt man ein neues Beobachtungsfenster zum Universum auf, und man kann neues über Galaxien, Riesensterne und Schwarze Löcher lernen.

LISA Pathfinder soll nun austesten, ob die Wissenschaftler es hinbekommen, im Weltraum ein Experiment zu installieren und dieses gleichzeitig vor durch Strahlung, Magnetfelder oder Mikrometeoriten auftretenden äußeren Kräften und die in einer Raumsonde auftretenden inneren Kräfte abzuschirmen. Die Raumsonde selber soll äußerst stabil ihre Position halten mit einer Schwankung von weniger als einem Milliardstel Meter (Nanometer). Gravitationswellen will man mit in der Sonde frei schwebenden Probekörpern messen, der Position innerhalb des Probenraumes mit Laserinterferometrie gemessen wird. Dabei will man eine Genauigkeit erreichen, um Bewegungen im Bereich von einem Trillionstel Meter (Picometer) messen zu können.

Gelingt dies, so will man später mit mehreren vernetzten Raumsonden ein mehrere Millionen Kilometer großes Observatorium aufbauen, die Raumsonden sollen die sehr schwachen Gravitationswellen messen.

Keiner der Wissenschaftler, mit denen ich im ESOC sprach, hegte Zweifel an der Existenz der Gravitationswellen, aber die Aufregung über die Mission und deren Herausforderung und die Freude über den erfolgreichen Start und die Ankunft der Sonde im Erdorbit war allen anzumerken. Würde es tatsächlich gelingen, diese Wellen zu messen, wäre das eine Revolution der Astronomie und Weltraumforschung, gleichbedeutend oder sogar noch wichtiger wie die Idee von Galileo Galilei vor mehr als 400 Jahren, ein Teleskop auf die Sterne zu richten.

So ein wenig klingt es aber auch wie Science Fiction. Schon Perry Rhodan konnte mit Hilfe arkonidischer Strukturtaster durch Raumschiffe Gravitationsverschiebungen im Raumzeitkontinuum erfassen, eben Gravitationswellen.

Ich wünsche den ESA-Mitarbeitern und allen an der Mission beteiligten viel Erfolg bei ihrer Arbeit und wünsche mir neue, spannende Ergebnisse aus den unendlichen Weiten des Universums.   
 

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