LISA Pathfinder

LISA Pathfinder was the test mission of the European Space Agency ESA for LISA,  the first gravitational wave observatory in space. LISA Pathfinder successfully demonstrated central LISA technologies.

The mission: perfect free fall

LISA Pathfinder has demonstrated core elements of a spaceborne gravitational-wave observatory.

LISA Pathfinder placed two test masses in a nearly perfect gravitational free-fall and controled and measured their motion with unprecedented accuracy. This was achieved through state-of-the-art technology comprising inertial sensors, a laser metrology system, a drag-free control system and an ultra-precise micro-propulsion system. All these technologies are essential not only for LISA - they also lie at the heart of any future space-based test of Einstein's General Relativity. The Albert Einstein Institute is one of the leading mission partners.

LISA Pathfinder was launched on December 3, 2015, at 5:04 CET onboard a Vega rocket from the European spaceport in Kourou, French Guiana. The mission ended on July 18, 2017, when the satellite was switched off as planned.

LISA Pathfinder results

In early June 2016, the LISA Pathfinder Science Team published results from the first two months of operations. They showed that LISA Pathfinder has successfully demonstrated the technology for a gravitational wave observatory in space such as LISA.

The final results from LISA Pathfinder, published in February 2018 exceed the requirements for future gravitational-wave observatory LISA by far. This demonstration of near-perfect free fall of two test masses over a wide frequency band is a critical benchmark for the LISA mission and future multi-messenger astronomy in collaboration with other (electromagnetic-wave) observatories.

Further information

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

New LISA Pathfinder results exceed requirements for future gravitational-wave observatory LISA by far more

Scientific literature

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), pp. 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)

Other Interesting Articles

Go to Editor View