Ruimtesonde LISA Pathfinder presteert boven verwachting en maakt de weg vrij voor haar opvolger: een sonde die zwaartekrachtsgolven kan meten!

Dat laat ESA weten. De Europese ruimtevaartorganisatie lanceerde LISA Pathfinder in december. Het is een technologie-demonstratiemissie. En nu heeft LISA gedemonstreerd dat de technologie werkt.

Welke technologie?
Daarvoor moeten we even terug in de tijd. Naar de tijd van Einstein. Hij stelde dat je zwaartekracht moet zien als de vervorming van de ruimtetijd. Hoe zwaarder een object is, hoe sterker de vervorming van de ruimtetijd eromheen. Twee extreem zware objecten die snel om elkaar heen draaien of botsen zouden volgens Einstein rimpelingen in de ruimtetijd – ook wel zwaartekrachtsgolven genoemd – veroorzaken. Einstein dacht niet dat we die ooit waar zouden kunnen nemen. Maar ESA besloot een poging te wagen en bouwde LISA Pathfinder. Aan boord van deze sonde bevinden zich twee goud-platinablokjes. De afstand tussen die blokjes is ongeveer 40 centimeter en de blokjes zweven vrij in de satelliet. Wat LISA moest aantonen, is dat de blokjes in de ruimte in vrije val kunnen blijven. Dat betekent namelijk dat ze alleen door de zwaartekracht worden be├»nvloed. Na twee maanden kan ESA stellen dat de blokjes in LISA inderdaad in vrije val blijven en dus verschoond blijven van alle niet door de zwaartekracht veroorzaakte verstoringen.

WIST JE DAT…

…onderzoekers onlangs voor het eerst zwaartekrachtsgolven hebben gemeten? Het wordt nu al gezien als de belangrijkste ontdekking van 2016.

Het werkt
De technologie werkt dus. Nog beter dan verwacht zelfs. Dat betekent niet dat we met LISA al zwaartekrachtsgolven kunnen gaan meten. Daarvoor is de afstand tussen de blokjes in het hart van de sonde te klein. Maar dat is ook helemaal niet het doel van LISA. Het was immers een technologie-demonstratiemissie. Nu de technologie zich bewezen heeft, kan ESA de volgende stap zetten. En die stap heet eLISA.

eLISA
eLISA staat voor evolved Laser Interferometer Space Antenna en bevat dezelfde technologie als LISA. Alleen staan de blokjes in eLISA ver genoeg uit elkaar om daadwerkelijk zwaartekrachtsgolven te detecteren. Naar verwachting wordt eLISA in 2034 gelanceerd.

Onderzoekers kunnen niet vaak genoeg benadrukken hoe belangrijk het is om zwaartekrachtsgolven te meten. “Zwaartekrachtsgolven leveren een uniek venster op het heelal,” stelde Gijs Nelemans, leider van het Nederlandse consortium dat werkt aan eLISA eerder al. “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.” Zwaartekrachtsgolven kunnen ons vertellen hoe het heelal door de tijd heen veranderd is. “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.”