nieuws

Op zoek naar de grootste knallen na de oerknal

30 nov 2015

Op 2 december 2015 lanceert ruimtevaartorganisatie ESA de ruimtesonde LISA Pathfinder, een belangrijke technologie-demonstratiemissie voor het meten van de door Einstein voorspelde zwaartekrachtsgolven in de ruimte. Wetenschappers verwachten met zwaartekrachtsgolven nieuwe ontdekkingen te kunnen doen over objecten als compacte dubbelsterren en samensmeltende superzware zwarte gaten, verantwoordelijk voor de grootste knallen na de oerknal.

Impressie van LISA Pathfinder, ESA's missie om technologie voor het meten van zwaartekrachtsgolven in de ruimte te testen (ESA/ATG medialab)

TNO is één van de partijen in het Nederlands consortium van ingenieurs en wetenschappers die nauw betrokken zijn bij deze missie evenals die van eLISA, de geplande grote broer van Pathfinder die rond 2034 de ruimte in gaat. TNO heeft al verschillende systemen getest en ontwikkeld, waaronder een systeem dat ervoor zorgt dat de laserbundels van eLISA exact op de goede plek terechtkomen, zelfs over een afstand van 5 miljoen km.

Nikhef, TNO, NOVA, Universiteit Twente en SRON werken samen in de technologieontwikkeling voor eLISA. LISA Pathfinder gaat nu eerst de precisietechnologie van eLISA testen. Het meetprincipe draait om het bepalen van de onderlinge afstand tussen vrij zwevende testmassa’s met laserinterferometrie. "Zwaartekrachtsgolven leveren een uniek nieuw venster op het heelal," zegt Gijs Nelemans (Radboud Universiteit/Nikhef), leider van het Nederlandse consortium dat werkt aan eLISA. "In tegenstelling tot gewone elektromagnetische straling reizen zwaartekrachtsgolven overal dwars doorheen, van de bronnen direct naar de detectoren. Het is een compleet nieuwe manier om extreme objecten in de ruimte te bestuderen."

Lancering

Pathfinder wordt naar verwachting op 2 december gelanceerd vanaf de Europese lanceerbasis in Kourou in Frans-Guyana, aan boord van een Vega-draagraket. De Europese ruimtevaartorganisatie ESA verwacht dat Pathfinder begin 2016 aankomt in zijn definitieve baan om de zon, op 1,5 miljoen km van de aarde.

LISA Pathfinder heeft twee goud-platinablokjes aan boord, bijna 40 cm van elkaar, die vrij in de satelliet zweven. Dat is te dicht bij elkaar om al zwaartekrachtsgolven te kunnen detecteren. Het doel is aan te tonen dat de twee goud-platinablokjes in vrije val blijven, vrij van alle niet door de zwaartekracht veroorzaakte verstoringen. De onderzoekers doen dit door de afstand tussen de twee blokjes met atomaire precisie  te meten. Hierbij wordt laserlicht als supernauwkeurige liniaal gebruikt, op dezelfde wijze als dat straks in eLISA gebeurt.

Deze figuur, gemaakt met een numerieke simulatie, laat de zwaartekrachtsgolven zien die vrijkomen wanneer twee superzware zwarte gaten samensmelten (NASA/C. Henze)

Fundamentele natuurkunde

“Hopelijk is de variatie in de afstand die LISA Pathfinder tussen de blokjes meet bijna nul,” zegt SRON-onderzoeker Martijn Smit. “Want dan weten we dat de blokjes inderdaad ongestoord rondzweven. Als ze dan straks in eLISA op enorm grote afstand van elkaar worden gezet, zien we toch alléén de variaties die door zwaartekrachtsgolven worden veroorzaakt. En dat is de bedoeling.”

"Als deze technologie zijn belofte waarmaakt, is de weg vrij voor eLISA," zegt Nelemans. "Met eLISA kunnen sterrenkundigen compacte dubbelsterren in de hele Melkweg bestuderen en samensmeltende superzware zwarte gaten tot voorbij de verste sterrenstelsels die we nu kennen. Maar waarschijnlijk levert de missie ook nieuwe fundamentele natuurkunde op. Misschien ontdekken we wel nieuw bewijsmateriaal voor de inflatietheorie. In feite kijken we naar alles wat de structuur van de ruimte door elkaar heeft geschud."

Lees ook het persbericht van de SRON

Website
Downloads
Kennis

Ruimteonderzoek

Ruimtemissies en voor astronomie vereisen de best mogelijke opto-mechanische precisie en stabiliteit. TNO levert baanbrekende opto-mechanische technologieën die een bijdrage leveren aan het beantwoorden... Lees verder
Roadmap

Space & Scientific Instrumentation: optische instrumenten voor ruimtevaart en wetenschap

Satellieten voor communicatie, navigatie en observatie - evenals innovatieve informatiesystemen, terminals en high-tech instrumenten - worden steeds een uniek deel van de infrastructuur van onze planet.... Lees verder
Nieuws

mr. Matthew Maniscalco MSc, JD, LLM

Contact

mr. Matthew Maniscalco MSc, JD, LLM

E-mail

Mediavragen?

Wij gebruiken anonieme cookies om het gebruik van onze site te verbeteren.