Ein Vorschlag für das allererste weltraumgestützte Observatorium zur Untersuchung von Gravitationswellen hat gerade eine wichtige Machbarkeitsprüfung mit Bravour bestanden. Die Mission heißt LISA – die Laser-Interferometer-Weltraumantenne– und es hat Phase A seines Missionslebenszyklus abgeschlossen, den Prozess, durch den Missionen erdacht und dann erstellt werden.

LISA wird von der Europäischen Weltraumorganisation in Zusammenarbeit mit der NASA geleitet und besteht aus drei Raumfahrzeugen, die die Sonne in einer dreieckigen Formation umkreisen werden. Jede „Seite“ in diesem Dreieck wird 1,5 Millionen Meilen lang sein. Als Interferometer (wie das bodengestützte LIGO) wird LISA den Abstand zwischen den drei Raumfahrzeugen sehr genau verfolgen. Wenn eine vorbeiziehende Gravitationswelle eine Verzerrung der Raumzeit verursacht, erkennt LISA dies, wenn sich der Abstand zwischen ihren Raumfahrzeugen kurz ändert. LISA wird auch feststellen können, woher am Himmel die Gravitationswelle kam.

Gravitationswellen, deren Existenz von Einstein vorhergesagt wurde, werden von einigen der extremsten astrophysikalischen Phänomene im Universum erzeugt. Wenn Schwarze Löcher und Neutronensterne – einige der dichtesten und massereichsten Objekte da draußen – einander umkreisen oder verschmelzen, verursachen sie Wellen im Gewebe der Raumzeit.

Seit LIGO 2015 mit der Entdeckung von Gravitationswellen Geschichte schrieb, sind Astrophysiker entschlossen, mehr dieser Wellen zu sehen, aber einige sind schwerer zu beobachten als andere. Verschmelzungen unterschiedlicher Massen erzeugen Wellen unterschiedlicher Frequenzen; Verschmelzungen kleiner Schwarzer Löcher und explosive Ereignisse wie Supernovae können von Observatorien wie LIGO erkannt werden, aber Verschmelzungen von supermassereichen Schwarzen Löchern emittieren Frequenzen, die die 2,5 Meilen langen Arme von LIGO einfach zu kurz sind, um sie zu erkennen. Die 1,5 Millionen Meilen langen Arme von LISA werden in der Lage sein, Ereignisse mit niedrigerer Frequenz zu erkennen, wie die Zusammenstöße riesiger Schwarzer Löcher.

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Die Hardware von LISA wurde bereits getestet B. durch die LISA Pathfinder-Mission, die 2015 gestartet wurde und demonstrierte, wie Massen im freien Fall (Weltraum) an Ort und Stelle gehalten und mit außergewöhnlicher Präzision gemessen werden können. Jetzt tritt LISA in die Phase B1 der ESA-Überprüfung ein, in der die Technologie für die Mission entwickelt und ihr endgültiges Design ausgewählt wird. Zu den Technologien für LISA gehören die Lasersysteme, Teleskope und Sensoren der Raumfahrzeuge.

„Der Übergang in Phase B1 hebt die Mission aus den Konzeptstudien heraus und markiert einen wichtigen Meilenstein für die beteiligten Wissenschaftler und Ingenieure“, sagte Martin Gehler, Studienleiter der ESA für LISA, gegenüber einer Agentur freigeben. „Nach einer langen Reise, die mit den ersten Skizzen in den 1980er Jahren begann, wissen wir jetzt, dass wir auf dem richtigen Weg sind und dass wir einen realisierbaren Plan für die Annahme haben.“

Der Auftrag ist Start erwartet im Jahr 2037, 20 Jahre nachdem die ESA es als Priorität ausgewählt hatte. Laut einer ESA-Website wird der Bau des Raumfahrzeugs frühestens 2024 beginnen, wonach einige der Die rätselhafte Physik unseres Kosmos könnte entmystifiziert werden.

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