LISA Pathfinder

LISA Pathfinder war die Testmission der europäischen Weltraumagentur ESA für LISA, das erste Gravitationswellen-Observatorium im All. LISA Pathfinder zeigte die Funktionsfähigkeit von zentralen LISA-Technologien.

Die Mission: der perfekte freie Fall

LISA Pathfinder hat die Schlüsselelemente eines Gravitationswellen-Observatoriums im Weltraum getestet.

LISA Pathfinder positionierte zwei Testmassen im nahezu perfekten freien Fall im All und maß und kontrollierte deren Bewegung mit nie vorher erreichter Präzision. Dieses wissenschaftliche Kunststück wurde mit Methoden auf dem neuesten Stand der Technik erreicht. Diese umfassen Trägheitssensoren, ein Laser-Messsystem, ein berührungsfreies Kontrollsystem und ein extrem präzises Antriebssystem. All diese Technologien sind nicht nur für LISA unentbehrlich, sondern sie sind Kern aller zukünftigen Weltraummissionen, die Konsequenzen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie überprüfen werden. Das Albert-Einstein-Institut ist federführend an der LISA-Pathfinder-Mission beteiligt.

LISA Pathfinder startete am 3. Dezember 2015 um 5:04 Uhr MEZ an Bord einer Vega-Rakete vom europäischen Weltraumbahnhof in Kourou, Französisch-Guyana. Am 18. Juli 2017 endete die Mission mit dem planmäßigen Abschalten des Satelliten.

Die Ergebnisse von LISA Pathfinder

Anfang Juni 2016 publizierte das LISA-Pathfinder-Team Ergebnisse basierend auf den ersten zwei Monaten wissenschaftlicher Mission. Diese zeigen, dass LISA Pathfinder erfolgreich Technologien für ein Gravitationswellen-Observatorium im Weltall demonstriert hat.

Die endgültigen Messergebnisse von LISA Pathfinder aus dem Februar 2018 übertreffen die Anforderungen für das zukünftige Gravitationswellen-Observatorium LISA bei weitem. Diese Demonstration von nahezu perfektem Freifall von zwei Testmassen über ein breites Frequenzband ist ein entscheidender Meilenstein für die LISA-Mission und zukünftige Multi-Messenger-Astronomie in Zusammenarbeit mit anderen (elektromagnetischen) Observatorien.

Forschungsmeldungen

Analysing the in-flight performance of LISA Pathfinder's optical metrology system mehr

Neue Ergebnisse von LISA Pathfinder übertreffen die Anforderungen für das zukünftige Gravitationswellen-Observatorium LISA bei weitem mehr

Fachveröffentlichungen

1.
Armano, M.; Audley, H.; Baird, J.; Binetruy, P.; Born, M.; Bortoluzzi, D.; Brandt, N.; Castelli, E.; Cavalleri, A.; Cesarini, A. et al.; Cruise, A. .; Danzmann, K.; de Silva, M. D.; Diepholz, I.; Dixon, G.; Dolesi, R.; Ferraioli, L.; Ferroni, V.; Fitzsimons, E. .; Flatscher, R.; Freschi, M.; García, A.; Gerndt, R.; Gesa, L.; Giardini, D.; Gibert, F.; Giusteri, R.; Grimani, C.; Grzymisch, J.; Guzman, F.; Harrison, I.; Hartig, M.-S.; Heinzel, G.; Hewitson, M.; Hollington, D.; Hoyland, D.; Hueller, M.; Inchauspé, H.; Jennrich, O.; Jetzer, P.; Johann, U.; Johlander, B.; Karnesis, N.; Kaune, B.; Killow, C. .; Korsakova, N.; Lobo, J. .; Liu, L.; López-Zaragoza, J. .; Maarschalkerweerd, R.; Mance, D.; Martín, V.; Martin-Polo, L.; Martin-Porqueras, F.; Martino, J.; McNamara, P. .; Mendes, J.; Mendes, L.; Meshksar, N.; Monsky, A.; Nofrarias, M.; Paczkowski, S.; Perreur-Lloyd, M.; Petiteau, A.; Pivato, P.; Plagnol, E.; Ramos-Castro, J.; Reiche, J.; Rivas, F.; Robertson, D. .; Russano, G.; Sanjuan, J.; Slutsky, J.; Sopuerta, C. .; Steier, F.; Sumner, T.; Texier, D.; Thorpe, J. .; Vetrugno, D.; Vitale, S.; Wand, V.; Wanner, G.; Ward, H.; Wass, P. .; Weber, W. .; Wissel, L.; Wittchen, A.; Zweifel, P.: Sensor Noise in LISA Pathfinder: In-Flight Performance of the Optical Test Mass Readout. Physical Review Letters 126 (13), 131103 (2021)
2.
Bortoluzzi, D.; Vignotto, D.; Zambotti, A.; Armano, M.; Audley, H.; Baird, J.; Binetruy, P.; Born, M.; Castelli, E.; Cavalleri, A. et al.; Cesarini, A.; Cruise, A.M.; Danzmann, K.; de Silva, M. D.; Diepholz, I.; Dixon, G.; Dolesif, R.; Ferraioli, L.; Ferroni, V.; Fitzsimons, E.D.; Freschi, M.; Gesa, L.; Gibert, F.; Giardini, D.; Giusteri, R.; Grimani, C.; Grzymisch, J.; Harrison, I.; Hartig, M.-S.; Heinzel, G.; Hewitson, M.; Hollington, D.; Hoyland, D.; Hueller, M.; Inchauspe, H.; Jennrich, O.; Jetzer, P.; Karnesis, N.; Kaune, B.; Korsakova, N.; Killow, C.J.; Lobo, J.A.; Liu, L.; López-Zaragoza, J.P.; Maarschalkerweed, R.; Mance, D.; Meshksar, N.; ́Martın, V.; Martin-Polo, L.; Martino, J.; Martin-Porqueras, F.; McNamara, P.W.; Mendes, J.; Mendes, L.; Nofrarias, M.; Paczkowski, S.; Perreur-Lloyd, M.; Petiteau, A.; Pivato, P.; Plagnol, E.; Ramos-Castro, J.; Reiche, J.; Robertson, D.I.; Rivas, F.; Russano, G.; Slutsky, J.; Sopuerta, C.F.; Sumner, T.; Texier, D.; Thorpe, J.I.; Vetrugno, D.; Vitale, S.; Wanner, G.; Ward, H.; Wass, P.J.; Weber, W.J.; Wissel, L.; Wittchen, A.; Zweifel, P.; Zanoni, C.: In-flight testing of the injection of the LISA Pathfinder test mass into a geodesic. Advances in Space Research 67 (1), S. 504 - 520 (2021)
3.
LISA Pathfinder Collaboration; Armano, M.; Audley, H.; Baird, J.; Binetruy, P.; Born, M.; Bortoluzzi, D.; Castelli, E.; Cavalleri, A.; Cesarini, A. et al.; Cruise, A. M.; Danzmann, K.; Deus de Silva, M.; Diepholz, I.; Dixon, G.; Dolesi, R.; Ferraioli, L.; Ferroni, V.; Fitzsimons, E. D.; Freschi, M.; Gesa, L.; Gibert, F.; Giardini, D.; Giusteri, R.; Grimani, C.; Grzymisch, J.; Harrison, I.; Heinzel, G.; Hewitson, M.; Hollington, D.; Hoyland, D.; Hueller, M.; ́Inchauspe, H.; Jennrich, O.; Jetzer, P.; Karnesis, N.; Kaune, B.; Korsakova, N.; Killow, C. J.; Lobo, J. A.; Lloro, I.; Liu, L.; López-Zaragoza, J. P.; Maarschalkerweerd, R.; Mance, D.; Meshksar, N.; Martín, V.; Martin-Polo, L.; Martino, J.; Martin-Porqueras, F.; Mateos, I.; McNamara, P. W.; Mendes, J.; Mendes, L.; Nofrarias, M.; Paczkowski, S.; Perreur-Lloyd, M.; Petiteau, A.; Pivato, P.; Plagnol, E.; Ramos-Castro, J.; Reiche, J.; Robertson, D. I.; Rivas, F.; Russano, G.; Slutsky, J.; Sopuerta, C. F.; Sumner, T.; Texier, D.; Thorpe, J. I.; Vetrugno, D.; Vitale, S.; Wanner, G.; Ward, H.; Wass, P. J.; Weber , W. J.; Wissel, L.; Wittchen, A.; Zweifel, P.: LISA Pathfinder micronewton cold gas thrusters: In-flight characterization. Physical Review D 99, 122003 (2019)
4.
LISA Pathfinder Collaboration; Armano, M.; Audley, H.; Baird, J.; Binetruy, P.; Born, M.; Bortoluzzi, D.; Castelli, E.; Cavalleri, A.; Cesarini, A. et al.; Cruise, M.; Danzmann, K.; de Deus Silva, M.; Diepholz, I.; Dixon, G.; Dolesi, R.; Ferraioli, L.; Ferroni, V.; Fitzsimons, E.; Freschi, M.; Gesa, L.; Gibert, F.; Giardini, D.; Giusteri, R.; Grimani, C.; Grzymisch, J.; Harrison, I.; Heinzel, G.; Hewitson, M.; Hollington, D.; Hoyland, D.; Hueller, M.; Inchauspe, H.; Jennrich, O.; Jetzer, P.; Karnesis, N.; Kaune, B.; Korsakova, N.; Killow, C. J.; Lobo, A.; Lloro, I.; Liu, L.; Lopez-Zaragoza, J.-P. P.; Maarschalkerweerd, R.; Mance, D.; Meshksar, N.; Martın, V.; Martin-Polo, L.; Martino, J.; Martin-Porqueras, F.; Mateos, I.; McNamara, P.; Mendes, J.; Mendes, L.; Nofrarias, M.; Paczkowski, S.; Perreur-Lloyd, M.; Petiteau, A.; Pivato, P.; Plagnol, E.; Ramos-Castro, J.; Reiche, J.; Robertson, D.; Rivas, F.; Russano, G.; Slutsky, J.; Sopuerta, C.; Sumner, T.; Texier, D.; Thorpe, I.; Vetrugno, D.; Vitale, S.; Wanner, G.; Ward, H.; Wass, P.; Weber, W.; Wissel, L.; Wittchen, A.; Zweifel, P.: LISA Pathfinder Platform Stability and Drag-free Performance. Physical Review D 99, 082001 (2019)
5.
ST7 Team; Anderson, G.; Anderson, J.; Anderson, M.; Aveni, G.; Bame, D.; Barela, P.; Blackman, K.; Carmain, A.; Chen, L. et al.; Cherng, M.; Clark, S.; Connally, M.; Connolly, W.; Conroy, D.; Cooper, M.; Cutler, C.; D'Agostino, J.; Demmons, N.; Dorantes, E.; Dunn, C.; Duran, M.; Ehrbar, E.; Evans, J.; Fernandez, J.; Franklin, G.; Girard, M.; Gorelik, J.; Hruby, V.; Hsu, O.; Jackson, D.; Javidnia, S.; Kern, D.; Knopp, M.; Kolasinski, R.; Kuo, C.; Le, T.; Li, I.; Liepack, O.; Littlefield, A.; Maghami, P.; Malik, S.; Markley, L.; Martin, R.; Marrese-Reading, C.; Mehta, J.; Mennela, J.; Miller, D.; Nguyen, D.; O'Donnell, J.; Parikh, R.; Plett, G.; Ramsey, T.; Randolph, T.; Rhodes, S.; Romero-Wolf, A.; Roy, T.; Ruiz, A.; Shaw, H.; Slutsky, J.; Spence, D.; Stocky, J.; Tallon, J.; Thorpe, I.; Tolman, W.; Umfress, H.; Valencia, R.; Valerio, C.; Warner, W.; Wellman, J.; Willis, P.; Ziemer, J.; Zwahlen, J.; Armano, M.; Audley, H.; Baird, J.; Binetruy, P.; Born, M.; Bortoluzzi, D.; Castelli, E.; Cavalleri, A.; Cesarini, A.; Cruise, A. M.; Danzmann, K.; de Deus Silva, M.; Diepholz, I.; Dixon, G.; Dolesi, R.; Ferraioli, L.; Ferroni, V.; Fitzsimons, E. D.; Freschi, M.; Gesa, L.; Gibert, F.; Giardini, D.; Giusteri, R.; Grimani, C.; Grzymisch, J.; Harrison, I.; Heinzel, G.; Hewitson, M.; Hollington, D.; Hoyland, D.; Hueller, M.; Inchauspe, H.; Jennrich, O.; Jetzer, P.; Karnesis, N.; Kaune, B.; Korsakova, N.; Killow, C. J.; Lobo, J. A.; Lloro, I.; Liu, L.; Lopez-Zaragoza, J. P.; Maarschalkerweerd, R.; Mance, D.; Meshksar, N.; Martin, V.; Martin-Polo, L.; Martino, J.; Martin-Porqueras, F.; Mateos, I.; McNamara, P. W.; Mendes, J.; Mendes, L.; Nofrarias, M.; Paczkowski, S.; Perreur-Lloyd, M.; Petiteau, A.; Pivato, P.; Plagnol, E.; Ramos-Castro, J.; Reiche, J.; Robertson, D. I.; Rivas, F.; Russano, G.; Sopuerta, C. F.; Sumner, T.; Texier, D.; Vetrugno, D.; Vitale, S.; Wanner, G.; Ward, H.; Wass, P. J.; Weber, W. J.; Wissel, L.; Wittchen, A.; Zweifel, P.: Experimental results from the ST7 mission on LISA Pathfinder. Physical Review D 98 (10), 102005 (2018)
6.
LISA Pathfinder Collaboration; Armano, M.; Audley, H.; Baird, J.; Binetruy, P.; Born, M.; Bortoluzzi, D.; Castelli, E.; Cavalleri, A.; Cesarini, A. et al.; Cruise, A. M.; Danzmann, K.; Silva, M. d. D.; Diepholz, I.; Dixon, G.; Dolesi, R.; Ferraioli, L.; Ferroni, V.; Fitzsimons, E. D.; Freschi, M.; Gesa, L.; Giardini, D.; Gibert, F.; Giusteri, R.; Grimani, C.; Grzymisch, J.; Harrison, I.; Heinzel, G.; Hewitson, M.; Hollington, D.; Hoyland, D.; Hueller, M.; Inchauspé, H.; Jennrich, O.; Jetzer, P.; Karnesis, N.; Kaune, B.; Korsakova, N.; Killow, C. J.; Liu, L.; Lloro, I.; Lobo, J. A.; López-Zaragoza, J. P.; Maarschalkerweerd, R.; Mailland, F.; Mance, D.; Martín, V.; Martin-Polo, L.; Martin-Porqueras, F.; Martino, J.; Mateos, I.; McNamara, P. W.; Mendes, J.; Mendes, L.; Meshskar, N.; Nofrarias, M.; Paczkowski, S.; Perreur-Lloyd, M.; Petiteau, A.; Pfeil, M.; Pivato, P.; Plagnol, E.; Ramos-Castro, J.; Reiche, J.; Robertson, D. I.; Rivas, F.; Russano, G.; Santoruvo, G.; Sarra, P.; Shaul, D.; Slutsky, J.; Sopuerta, C. F.; Sumner, T.; Texier, D.; Thorpe, J. I.; Trenkel, C.; Vetrugno, D.; Vitale, S.; Wanner, G.; Ward, H.; Waschke, S.; Wass, P. J.; Weber, W. J.; Wissel, L.; Wittchen, A.; Zweifel, P.: Precision Charge Control for Isolated Free-Falling Test Masses: LISA Pathfinder Results. Physical Review D 98, 062001 (2018)
7.
Armano, M.; Audley, H.; Baird, J.; Binetruy, P.; Born, M.; Bortoluzzi, D.; Castelli, E.; Cavalleri, A.; Cesarini, A.; Cruise, A. M. et al.; Danzmann, K.; Deus de Silva, M.; Diepholz, I.; Dixon, G.; Dolesi, R.; Ferraioli, L.; Ferroni, V.; Fitzsimons, E. D.; Freschi, M.; Gesa, L.; Gibert, F.; Giardini, D.; Giusteri, R.; Grimani, C.; Grzymisch, J.; Harrison, I.; Heinzel, G.; Hewitson, M.; Hollington, D.; Hoyland, D.; Hueller, M.; Inchauspe, H.; Jennrich, O.; Jetzer, P.; Karnesis, N.; Kaune, B.; Korsakova, N.; Killow, C. J.; Lobo, J. A.; Lloro, I.; Liu, L.; López-Zaragoza, J. P.; Maarschalkerweerd, R.; Mance, D.; Meshksar, N.; Martín, V.; Martin-Polo, L.; Martino, J.; Martin-Porqueras, F.; Mateos, I.; McNamara, P.W.; Mendes, J.; Mendes, L.; Nofrarias, M.; Paczkowski, S.; Perreur-Lloyd, M.; Petiteau, A.; Pivato, P.; Plagnol, E.; Ramos-Castro, J.; Reiche, J.; Robertson, D. I.; Rivas, F.; Russano, G.; Slutsky, J.; Sopuerta, C. F.; Sumner, T.; Texier, D.; Thorpe, J. I.; Vetrugno, D.; Vitale, S.; Wanner, G.; Ward, H.; Wass, P. J.; Weber, W. J.; Wissel, L.; Wittchen, A.; Zweifel, P.: Beyond the Required LISA Free-Fall Performance: New LISA Pathfinder Results down to 20 μHz. Physical Review Letters 120, 061101 (2018)
8.
Armano, M.; Audley, H.; Auger, G.; Baird, J. T.; Bassan, M.; Binetruy, P.; Born, M.; Bortoluzzi, D.; Brandt, N.; Caleno, M. et al.; Carbone, L.; Cavalleri, A.; Cesarini, A.; Ciani, G.; Congedo, G.; Cruise, A. M.; Danzmann, K.; de Silva, M. D.; Rosa, R. D.; Diaz-Aguiló, M.; Fiore, L. D.; Diepholz, I.; Dixon, G.; Dolesi, R.; Dunbar, N.; Ferraioli, L.; Ferroni, V.; Fichter, W.; Fitzsimons, E. D.; Flatscher, R.; Freschi, M.; Garcia Marin, A. F.; Garcia Marirrodriga, C.; Gerndt, R.; Gesa, L.; Gibert, F.; Giardini, D.; Giusteri, R.; Guzman, F.; Grado, ∥. A.; Grimani, C.; Grynagier, A.; Grzymisch, ¶. J.; Harrison, I.; Heinzel, G.; Hewitson, M.; Hollington, D.; Hoyland, D.; Hueller, M.; Inchauspé, H.; Jennrich, O.; Jetzer, P.; Johann, U.; Johlander, B.; Karnesis, N.; Kaune, B.; Korsakova, N.; Killow, C. J.; Lobo, J. A.; Lloro, I.; Liu, L.; López-Zaragoza, J. P.; Maarschalkerweerd, R.; Mance, D.; Martín, V.; Martin-Polo, L.; Martino, J.; Martin-Porqueras, F.; Madden, S.; Mateos, I.; McNamara, P. W.; Mendes, J.; Mendes, L.; Monsky, A.; Nicolodi, D.; Nofrarias, M.; Paczkowski, S.; Perreur-Lloyd, M.; Petiteau, A.; Pivato, P.; Plagnol, E.; Prat, P.; Ragnit, U.; Raïs, B.; Ramos-Castro, J.; Reiche, J.; Robertson, D. I.; Rozemeijer, H.; Rivas, F.; Russano, G.; Sanjuán, J.; Sarra, P.; Schleicher, A.; Shaul, D.; Slutsky, J.; Sopuerta, C. F.; Stanga, R.; Steier, F.; Sumner, T.; Texier, D.; Thorpe, J. I.; Trenkel, C.; Tröbs, M.; Tu, H. B.; Vetrugno, D.; Vitale, S.; Wand, V.; Wanner, G.; Ward, H.; Warren, C.; Wass, P. J.; Wealthy, D.; Weber, W. J.; Wissel, L.; Wittchen, A.; Zambotti, A.; Zanoni, C.; Ziegler, T.; Zweifel, P.: Sub-Femto-g Free Fall for Space-Based Gravitational Wave Observatories: LISA Pathfinder Results. Physical Review Letters 116, 231101 (2016)

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