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Wissenschaftspreis Hannover 2014 für Dr. Oliver Gerberding

Hochpräzise Messtechnologien für zukünftige Gravitationswellen-Detektoren

25. November 2014

Dr. Oliver Gerberding wird für seine hervorragende Doktorarbeit „Phase Readout for Satellite Interferometry“ mit dem Wissenschaftspreis Hannover 2014 der Leibniz Universitätsgesellschaft Hannover e.V. ausgezeichnet. Der Preis für seine Dissertation über die Entwicklung besonders präziser Messmethoden für zukünftige Gravitationswellen-Detektoren ist mit 5.000 Euro dotiert und wird am 25. November 2014 im Festsaal des Eilenriedestift e.V. in Hannover verliehen.

Gravitationswellen sind eine fast 100 Jahre alte Vorhersage aus Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie. Ihre direkten Auswirkungen – ein winziges Dehnen und Stauchen des Raums – wurden noch nie direkt nachgewiesen. In den nächsten Jahren sollen bereits existierende große Gravitationswellen-Detektoren auf der Erde mittels hochpräziser Laser-Abstandsmessungen erstmals diesen Nachweis erbringen.

Auf dem Erdboden verhindert jedoch die Seismik die Messung niederfrequenter Gravitationswellensignale, die für Astronomen besonders interessant sind. Daher wird die Weltraummission eLISA, die im Jahr 2034 starten soll, die Gravitationswellen-Detektion erstmals ins All bringen. eLISA wird aus drei Satelliten bestehen, die im Abstand von Millionen Kilometern voneinander der Erde auf ihrer Bahn um die Sonne folgen. Dabei werden sie ihren gegenseitigen Abstand mittels Laser auf Milliardstel Millimeter genau bestimmen, um so Gravitationswellen zu messen. eLISA wird eine Vielzahl verschiedener Signale nachweisen und so echte Gravitationswellen-Astronomie betreiben.

Phasenmeter für ultrapräzise Abstandsmessung

Dr. Oliver Gerberding, Preisträger des Wissenschaftspreises Hannover 2014 Bild vergrößern
Dr. Oliver Gerberding, Preisträger des Wissenschaftspreises Hannover 2014

In seiner Doktorarbeit entwickelte Oliver Gerberding Design, Konstruktion und Tests von Phasenmesssystemen für ultrapräzise laserbasierte Längenmessungen bei tiefen Frequenzen. Diese Systeme sind entscheidende Komponenten zukünftiger Experimente der Gravitationsphysik wie eLISA. Der Fokus der Dissertation liegt auf der Entwicklung und Implementierung von Rechenmethoden (Algorithmen) für diese Auslesesysteme auf schnellen, parallel arbeitenden Mikrochips.

Die Ergebnisse aus Gerberdings Doktorarbeit finden beim geplanten weltraumbasierten Gravitationswellendetektor eLISA Anwendung. Sie lassen sich auch bei der satellitengestützten Geodäsie-Mission GRACE Follow-On einsetzen. GRACE Follow-On wird mittels Vermessung des Erdschwerefelds Indikatoren des Klimawandels überwachen. Gerberding entwickelte basierend auf seinen Ergebnissen zudem spezielle Phasenmessgeräte für weitere Laborversuche am Albert-Einstein-Institut Hannover.

Der Preisträger war Teil eines Teams, das in einem Technologie-Entwicklungsprojekts der europäischen Raumfahrtbehörde ESA einen Prototyp des Phasenmessgeräts für die eLISA-Mission entwickelte. Dabei war er für zentrale Aufgaben des Instrumentes zuständig, vor allem für die hochpräzise Abstandsmessung der Satelliten. Dieses Projekt wurde im März 2014 erfolgreich abgeschlossen und das Phasenmessgerät ist seitdem als eine der zentralen Komponenten der eLISA-Technologien in Europa vorhanden.

Dr. Oliver Gerberding

(geb. 1986) studierte von 2005 bis 2009 Technische Physik mit Schwerpunkt Nanoelektronik an der Leibniz Universität Hannover. Er fertigte seine Doktorarbeit in der Arbeitsgruppe „Weltrauminterferometrie“ in der Abteilung „Laserinterferometrie und Gravitationswellenastronomie“ des Max-Planck-Instituts für Gravitationsphysik Hannover unter Leitung von PD Dr. Gerhard Heinzel und Prof. Dr. Karsten Danzmann an. Nach seiner Promotion im Juli 2014 wechselte er an das National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, und das Joint Quantum Institute der University of Maryland (USA) und arbeitet dort seitdem als Gastwissenschaftler an optomechanischen Beschleunigungssensoren.

Der Wissenschaftspreis Hannover

Der Wissenschaftspreis Hannover, mit dem von der Leibniz Universitätsgesellschaft Hannover e.V. seit 1990 in zweijährigem Turnus herausragende Dissertationen des wissenschaftlichen Nachwuchses ausgezeichnet werden, ist der bedeutendste Preis dieser Art, der an der Leibniz Universität vergeben wird.

Insgesamt wurden im Jahr 2014 vier Nachwuchswissenschaftler mit einer vom Vorsitzenden der Universitätsgesellschaft, Prof. Dr. Hannes Rehm und dem Präsidenten der Leibniz Universität, Prof. Dr.-Ing. Erich Barke, unterzeichneten Urkunde und einem Preisgeld in Höhe von jeweils 5.000 Euro ausgezeichnet.

 
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