LISA Pathfinder

Den 13. december 2000 bestemte ESA's Science Programme Committe at den ene Cornerstone-mission skulle være en rummission til at observere lavfrekvente gravitationsbølger. Den fik navnet LISA (akronym for Laser Interferometer Space Antenna) og skulle være tre identiske satellitter, der fløj i trekantsformation med en afstand på 5 mio. km fra hinanden.

Hver satellit ville have to lasere, der hele tiden belyste fotoceller på de andre satellitter. Ideen var. at hvis en gravitationsbølge passerede Solsystemet, så ville en af satellitterne rykke sig før de andre, og laserne ville ramme skævt.

NASA havde været interesseret i LISA-missionen, men i 2011 måtte de forlade projektet pga. budgetnedskæringer. ESA har omdefineret missionen under navnet eLISA, hvor afstanden kun er 1 mio. km mellem satellitterne.

Den ene satellit er en modersatellit, mens de to andre er dattersatellitter. De to dattersatellitter kommer ikke til at belyse hinanden med lasere. Formationen vil komme til at flyve i Jordens omløbsbane, 20° efter Jorden.

I 2034 regner ESA med at opsende eLISA, der i modsætning til det jordbaserede LIGO, kan måle tyngdebølger med frekvenser fra 0,1 mHz til 100 mHz. Man forventer at der er flere kilder i universet der udsender gravitationsbølger i de frekvenser.

Den 13. december 2000 valgte ESA også missionen SMART-2 (Small Mission for Advanced Research in Technology). SMART-2 var en efterfølger til månesonden SMART-1 (2003-06) og skulle være to testsatellitter, der fløj i formation, som om de hang sammen. De skulle manøvrere og trinvist fjerne sig fra hinanden, for at se hvor langt væk det kunne lade sig gøre. SMART-2 var en forudsætning for LISA samt to andre, nu aflyste, rummissioner:

Røntgenteleskopet XEUS (X-ray Evolving Universe Spectroscopy) skulle have et fritsvævende 'linse'modul 50 meter foran detektormodulet.

Rumteleskopet DARWIN (Detection and Analysis of Remote Worlds by lnterferometric Null) skulle være seks fritflyvende rumspejle på 1,5 meter, der fløj i sekskantsformation med mellem 50 og 500 m afstand. Et syvende modul i midten skulle indsamle lyset og kommunikere med Jorden. Ved hjælp af interferometri ville opløsningen af DARWIN svare til ét kæmpespejl, med en diameter som afstanden mellem rumspejlene. Man håbede at kunne få spektroskopiske målinger af exoplaneter. hvor luftarten ozon kunne afsløre liv.

I stedet for to testsatellitter kilometer fra hinanden har LISA Pathfinder to testmasser anbragt i LISA Technology Package (LTP) inde i sit indre. De to guld/platin-terninger er 46 mm på hver side og vejer 1,96 kg hver. De er 38 cm fra hinanden og svæver frit inde i testsatellitten. Sensorer måler testmassernes afstand til beholdervæggen med nanometers nøjagtighed. Samtidigt måler et sæt af lasere og spejle testmassernes indbyrdes afstand med picometers nøjagtighed.

Inden NASA forlod projektet leverede Jet Propulsion Laboratory Disturbance Reduction System (DRS), der er et system af mikrojets der kan manøvrere LISA Pathfinder med nanometers nøjagtighed. DRS anvender kold kvælstofgas, da varme gasser giver for meget turbulens.

Da testmasserne blev frakoblet transportbeslagene startede missionen – 90 dages LTP-test, 60 dages DRS-test og 30 dages fælles test. Missionen kan forlænges med yderligere seks måneder.

• ESA
• gravitationsbølger
• Kourou-rumcentret
• lagrangepunktet
• satellit
• satellitbane

• LISA Pathfinder overview
• ESA's oprindelige LISA-mission
• eLISA: The Mission
• LISA Project Office