20. Juli 2026, von Kim Wegener

Foto: NASA

Der Abstand zwischen den drei "LISA"-Satelliten wird 2,5 Millionen Kilometer betragen. Wenn Gravitationswellen durch das Universum wandern, ändert sich ihre Entfernung leicht.

Ein Präzisionsmessgerät, das am Exzellenzcluster Quantum Universe an der Universität Hamburg entwickelt wurde, ist für die Testphase in einem Partnerlabor in Paris eingetroffen. Das ist ein wichtiger Meilenstein bei den Vorbereitungen für LISA, die Mission der ESA zur Detektion von Gravitationswellen aus dem Weltraum.

Das Gerät, ein sogenanntes Phasenmeter, soll eine zentrale Rolle bei der Satellitentechnologie spielen, die das künftige LISA-Weltraumteleskop benötigt. Die „Laser Interferometer Space Antenna“ (LISA) ist eine Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), die 2035 starten soll. Es wird das erste Observatorium sein, das dafür ausgelegt ist, Gravitationswellen aus dem Weltraum zu messen. Drei Satelliten fliegen dabei in einer Dreiecksformation mit mehreren Millionen Kilometern Abstand zueinander und tauschen Lasersignale aus. Phasenmeter an den Satelliten detektieren winzige Abstandsveränderungen zwischen ihnen: Hinweise auf vorbeiziehende Gravitationswellen.

Die Entwicklung des Instruments

Das Phasenmeter wurde von einem Team des Exzellenzclusters Quantum Universe in Zusammenarbeit zwischen der Universität Hamburg und DESY entwickelt. Es basiert auf einer Hardware, die ursprünglich für die präzise Signalauslesung in Teilchenbeschleunigern konzipiert wurde – eine Technologie, die das Team sorgfältig an die hohen Anforderungen einer so komplexen Mission wie LISA angepasst hat.

„Die Übergabe des ersten Phasenmeter-Prototyps an unsere Kollegen und Kolleginnen im Labor für Astroteilchenphysik und Kosmologie in Paris stellt einen wichtigen Meilenstein im Entwicklungszyklus des Instruments dar“, sagt Dr. Christian Darsow-Fromm, Postdoktorand am Institut für Experimentalphysik der Universität Hamburg, der maßgeblich an dem Projekt beteiligt ist. „Zu sehen, wie jahrelange Entwicklungsarbeit in ein funktionierendes Instrument umgesetzt wird, das aktiv genutzt wird, ist sehr bedeutsam.“

Was als Nächstes kommt

Im Labor für Astroteilchenphysik und Kosmologie in Paris wird nun zunächst ein Prototyp mit dem Phasenmeter ausgestattet und an neue experimentelle Anforderung angepasst, bevor das Gerät zur französischen Raumfahrtbehörde CNES weitergeleitet wird. Die Behörde wird es einer umfassenden End-to-End-Testkampagne unterziehen und es zusammen mit technischen Modellen der LISA-Satelliteninstrumente einsetzen, um zu überprüfen, ob alle Komponenten im Zusammenspiel korrekt funktionieren.

Das Hamburger Team wird unterdessen weitere Phasenmeter an das UK Astronomy Technology Centre in Edinburgh sowie an das Albert-Einstein-Institut in Hannover zur Überprüfung liefern. Diese Prüfungen bilden eine koordinierte internationale Anstrengung zur Vorbereitung auf den Start der LISA-Mission.