De nieuwste satelliet bereidt zich voor op een hoogte van 930.000 mijlen van de aarde om een nieuwe techniek te testen voor het detecteren van ongrijpbare rimpelingen in ruimte en tijd, bekend als zwaartekrachtgolven.
100 jaar geleden voorspeld door de algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein, worden golven veroorzaakt door massieve objecten, zoals zwarte gaten of neutronensterren, die snel in de ruimte bewegen.
De LISA Pathfinder-satelliet werd woensdagnacht gelanceerd vanaf de Kourou-kosmodrom in Frans-Guyana. De satelliet zal nieuwe technologieën gebruiken om zwaartekrachtgolven te detecteren, die tot dusverre zijn ontsnapt aan detectie door op de grond gebaseerde observatoria als gevolg van aardse seismische ruis - aardbevingen, schokken, verkeer en zelfs het weer.
"Het observatorium meet zeer kleine getijdenstromingen die niet kunnen worden gegenereerd door objecten zoals de maan, maar alleen door zeer massieve objecten zoals zwarte gaten", zegt William Weber, een LISA Pathfinder-wetenschapper van de universiteit van Trento in Italië.
De satelliet van het Europese Ruimtevaartagentschap LISA Pathfinder bevat twee kleine kubussen, geplaatst op een afstand van 15 inch van elkaar. Zodoende zullen ze niet worden blootgesteld aan iets anders dan gravitatiekrachten. Met behulp van een nauwkeurig lasersysteem om de beweging van kubussen te meten, kunnen wetenschappers de technologieën testen die zullen worden gebruikt in een verbeterde ruimte-antenne met behulp van het principe van een laserinterferometer, eLISA, voorheen LISA. Als dit lukt, zal deze methode een volledig nieuwe tak van de astronomie openen, die niet afhankelijk is van elektromagnetische straling, zoals radio, infrarood, optisch en röntgenlicht, maar op golven die verweven zijn in het weefsel van ruimte en tijd zelf.
Einstein suggereerde dat zwaartekracht, net als licht, in golven reist. Maar terwijl elektromagnetische golven door ruimte en tijd gaan, bogen gravitatiegolven ruimte-tijd.
Einstein ontdekte zwaartekrachtsgolven in de loop van een wiskundige vergelijking heel vroeg en hij had zijn twijfels dat ze ooit zouden worden gemeten. Niet omdat ze niet bestaan, maar omdat, zoals hij zei: "Voor alle praktische doeleinden is het effect zo zwak dat we ze nooit kunnen zien."
"Zelfs grote geesten kunnen ongelijk hebben", zei Oliver Heinrich, een wetenschapper bij LISA Pathfinder. "Als je kijkt naar zeer massieve objecten, kunnen zwaartekrachtsgolven worden gemeten."
Het duurt zes weken voordat LISA Pathfinder de baan in gaat en nog eens drie maanden om zich voor te bereiden op het onderzoek. De hoofdtaak zelf duurt ongeveer zes maanden.
Hoewel LISA Pathfinder niet is ontworpen om te zoeken naar gravitatieglazen, verwachten wetenschappers dat de concepttest de weg effent voor eLISA, dat drie satellieten gebruikt, gevormd als een driehoek, om te zoeken naar gravitatiegolven. De lancering van eLISA is gepland in 2034.
