SRON levert testfaciliteit LISA Pathfinder af

Ingenieurs van SRON hebben bij ruimtevaartgigant Astrium in Friedrichshafen een testfaciliteit afgeleverd voor ESA-missie LISA Pathfinder. De apparatuur simuleert het signaal van sensoren die de beweging van vrij in de ruimte zwevende testmassa’s meten. LISA Pathfinder is een verkennende missie voor het ESA-NASA-project LISA dat door Albert Einstein voorspelde zwaartekrachtsgolven moet waarnemen. Dat gebeurt door minimale variaties te meten in de afstand tussen testmassa’s in ruimtevaartuigen die op vijf miljoen kilometer van elkaar vliegen.

‘Nee, het ding verdient geen prijs voor stijlvol design’, zegt projectleider Martijn Smit. ‘Maar als je weet welk slimmigheidjes erin zitten, dan wordt zo’n 19-inch kast een mooi ding.’ Samen met de andere leden van zijn team hield hij tijdens de demonstratie bij Astrium zijn adem in toen na het indrukken van de power-on knop de lampjes oplichtten en vervolgens met een droge tik alles uitviel. Het waren gelukkig de stoppen van Astrium die doorgeslagen waren, iets dat een week ervoor ook al gebeurd was bij een andere test. Een paar minuten later was het euvel verholpen en verliep de verdere functionele test vlekkeloos.

LISA

Met de aflevering van de testunit is een project afgerond dat in 2002 begonnen is. Toen kreeg SRON de opdracht om een zogeheten test mass dynamics simulator te ontwikkelen voor de in 2010 te lanceren LISA Pathfinder, de voorloper van de Laser Interferometer Space Antenna (LISA), die omstreeks 2017 de ruimte in moet gaan.

LISA is een ESA-NASA-missie met als doel om de door Albert Einsteins algemene relativiteitstheorie voorspelde zwaartekrachtsgolven te detecteren en in kaart te brengen. Het meetprincipe van LISA is gebaseerd op het bepalen van de onderlinge afstand tussen twee vrij zwevende testmassa’s door middel van laserinterferometrie. De testmassa’s bevinden zich in een constellatie van drie satellieten die op een onderlinge afstand staan van vijf miljoen kilometer. Zwaartekrachtsgolven die ontstaan door bijvoorbeeld een nauw dubbelstersysteem van twee neutronensterren in ons Melkwegstelsel, veroorzaken volgens de theorie variaties van de afstand tussen de testmassa’s in de orde van een paar duizendste nanometer.

LISA Pathfinder is ervoor om de voor LISA benodigde kritische technologie te testen die nog niet eerder in een ruimtemissie is beproefd. Een van de belangrijkste te testen technologieën is eigenlijk verbluffend eenvoudig van concept: het isoleren van een blokje metaal van 4x4x4 cm van alle mogelijke stoorkrachten. LISA Pathfinder herbergt twee van zulke testmassa’s, waarbij de afstand gereduceerd is tot 40 cm. Dat is te klein om nog zwaartekrachtsgolven te kunnen detecteren, maar het gaat er puur om dat aangetoond wordt dat de twee goud-platina blokjes ten opzichte van elkaar in vrije val zijn, vrij van niet door zwaartekracht veroorzaakte krachten. De onderlinge afstand tussen de testmassa’s wordt net als in LISA gemeten met laser interferometrie.