TNO bouwt laserpointer voor ruimtemissie LISA gericht op zwarte gaten

Thema:
Ruimtevaart en wetenschappelijke instrumentatie
23 oktober 2023

TNO ontvangt financiering van het Netherlands Space Office om de ontwikkeling af te ronden van het uiterst precies laser-richtmechanisme voor de Europese ruimteantenne LISA. LISA (Laser Interferometer Space Antenna) wordt de eerste detector die zeer nauwkeurig zwaartekrachtsgolven gaat meten in de ruimte. Deze golven worden door astronomen gebruikt om gebeurtenissen in het heelal waar te nemen, zoals botsingen tussen supergrote zwarte gaten. Naar verwachting neemt ESA begin volgend jaar een besluit over de exacte planning van de missie.

tno_Kees_Buijsrogge

'Doorlopende Nederlandse betrokkenheid bij LISA geeft wetenschappers toegang tot een schat aan waardevolle data en draagt bij aan ons begrip van het heelal. Tegelijkertijd versterkt het ons mondiale leiderschap op het gebied van precisieoptica, wat de technologische en economische positie van Nederland ten goede komt.'

Kees Buijsrogge

Directeur TNO Space

Meten van zwaartekrachtgolven

Zwaartekrachtgolven zijn rimpelingen in de ruimtetijd die ontstaan als zware objecten zoals supergrote zwarte gaten op elkaar botsen. In tegenstelling tot licht kunnen zwaartekrachtgolven door het heelal reizen zonder vertroebeld of opgeslokt te worden door massieve objecten zoals zwarte gaten of clusters van melkwegstelsels. Hierdoor dienen deze golven, als ze gemeten worden, als boodschappers uit de uithoeken van het heelal. Op deze manier kunnen ze helpen bij het beantwoorden van belangrijke astronomische vragen over de oorsprong, structuur en evolutionaire geschiedenis van ons sterrenstelsel en het heelal.

lisa laser
Animatie van LISA systeem in de ruimte (bron: Astrium GmbH)

Zeer geavanceerde lasertechnologie

Observatoria op aarde nemen alleen zwaartekrachtgolven waar tot een lengte van ongeveer 10.000 kilometer. Om de langere golflengtes te meten, is een detector nodig die veel groter is dan wat er op aarde gebouwd kan worden. Daarom wordt LISA in de ruimte gebouwd. LISA zal bestaan uit drie satellieten die in een driehoeksformatie op een onderlinge afstand van 2.5 miljoen kilometer van elkaar vliegen (ter vergelijking, de afstand tussen de maan en de aarde is 385.000 kilometer). De onderlinge posities van deze ruimtevoertuigen worden gemeten met behulp van laserinterferometrie, wat nodig is om minieme variaties in positie als gevolg van passerende ruimtegolven te meten. De drie ruimtevaartuigen hebben elk hun eigen laser en deze lichtbundels moeten zeer nauwkeurig worden afgesteld. Dat is waar de zeer geavanceerde laser-richttechnologie van TNO om de hoek komt kijken. Het richtsysteem genaamd PAAM (Point Ahead Angle Mechanism) zorgt ervoor dat het licht precies op de juiste plek aankomt. Het richt de lasers zo nauwkeurig dat het zelfs over een afstand van 2.5 miljoen kilometer het andere ruimtevaartuig bereikt.

Testen voor zware ruimteomstandigheden

De financiering van 1.39 miljoen euro door NSO via het ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap (OCW) maakt het mogelijk om het huidige prototype verder te testen op stralings- en trillings-belastingen. Doel hiervan is om aan te tonen dat het richtsysteem de lancering en de barre omstandigheden in de ruimte aankan. Daarbij wordt samengewerkt met onderzoeksorganisatie SRON Netherlands Institute for Space Research, dat zich richt op de elektronica om het TNO-mechanisme aan te sturen zodat de laserverbinding tussen de satellieten tot stand komt. Uiteindelijk wordt PAAM overgedragen aan het LISA-consortium voor verdere integratie in het LISA testmodel.

PAAM
Het richtsysteem PAAM (Point Ahead Angle Mechanism) zorgt ervoor dat de lasers van de drie LISA satellieten elkaar over een afstand van 2.5 miljoen kilometer bereiken. Hier afgebeeld naast een balpen om de grootte aan te geven (bron: TNO)

Laat je verder inspireren

32 resultaten, getoond 6 t/m 10

Innovatiekansen Nederlandse ruimtevaart beter benutten

Informatietype:
Nieuws
5 oktober 2023
Ruimtevaart levert onmisbare kennis en informatie waarvan we als samenleving afhankelijk zijn. Zo sporen we methaanlekken op, kunnen we met satellieten snel en veilig communiceren en navigeren en realiseren we doorbraken in de gezondheidszorg met kennis uit de ruimte.

Satellietinstrument OMI voor 100.000ste keer om de aarde

Informatietype:
Nieuws
4 mei 2023

Jan Nijenhuis benoemd tot Ridder in de Orde van de Nederlandse Leeuw

Informatietype:
Nieuws
26 april 2023

Noorse satelliet met SmallCAT-lasercommunicatiesysteem aan boord succesvol gelanceerd

Informatietype:
Nieuws
15 april 2023

Nederlands consortium onder leiding van TNO ontwikkelt HemiCAT-lasercommunicatieterminal

Informatietype:
Nieuws
22 maart 2023