LISA Pathfinder

Hallo,

Eine Frage habe ich auch dazu: Ist es bekannt, wie lange man die beiden Testmassen freischwebend in ihren "Käfigen" halten kann? Egal, wie vorsichtig und genau man sie aussetzt, eine bestimmte Toleranz gibt es immer, und nach irgendeiner Zeit sind sie zueinander so verdriftet, dass man sie neu ausrichten muß.
Korrigiert man das dann im laufenden Betrieb, ohne die Messungen zu unterbrechen?

viele Grüße
Steffen

Die Massen sollten eigentlich frei bleiben ... nur durch die Gesetze der Gravitation bewegt. Der Orbiter manövriert um sie herum, dass sie nicht anstoßen. Er folgt also ihrer Drift. Mir ist nicht bekannt, dass man plant sie wieder einzufangen.

Spannend wird es, wenn der Orbiter mal in einen Safe-Mode geht. Das wird sicher eines Tages mal passieren. Was passiert dann? Da wird man wohl gezwungen, wieder auf Null zu stellen ...

Hallo

ich meinte bei meiner Frage, dass die Sonde ja nicht beiden Massen folgen kann, wenn sie sich gegeneinander verdrehen/verschieben. Und die Drift kann nicht gleich Null sein, mindestens eine kleine Relativbewegung müssen sie haben, selbst wenn man beim Freisetzen so genau, wie möglich ist. Die Frage ist, wie genau das ist.


viele Grüße
Steffen

Wenn ich mich an Volkers Worte weiter vorne im Thread erinnere: elektrische Felder zum "Fassen und Halten".

Bei dem Experiment werden nur kurzzeitige Änderungen, also relativ hochfrequente Ereignisse die mit deutlich mehr als 1 Hertz ablaufen, gemessen. Eine langsame Drift beeinflusst die Beobachtung nicht.

Robert

Dann könnte man z.B. um eine Masse sehr vorsichtig herummanövrieren und die andere mit el. Feldern in Position halten, ohne die Messungen zu beeinträchtigen. In den zu messenen Frequenzen würden die Massen dann trotzdem frei schwingen.

viele Grüße
Steffen

Wie finden sich die Komponenten der Bank und wie finden sie den Laser?

Die einzelnen Satelliten werden zuerst "grob" (also mit einer Genauigkeit im Bogensekundenbereich) mit Hilfe von Startrackern ausgerichtet, also anhand eines optischen Teleskops, das sich an Sternen orientiert. Dann wird der Laserstrahl von einem Satelliten ausgeschickt und vom naechsten mit einem Teleskop beobachtet. Vom Teleskop wird das Licht auf die Spiegel gelenkt. Der Rest der optischen Bank ist aehnlich der in LISA-Pathfinder verwendeten.
Im Moment ist ein Laser mit 2 Watt Leistung geplant.

Gruss,
Volker

Hallo zusammen,

LISA Pathfinder startet die Experimente
 

Herzstück dieses Technologietests im All sind zwei identische 46 Millimeter große Würfel im Innern der Pathfinder-Sonde, sie bestehen aus einer Gold-Platin-Legierung. In der vergangenen Woche wurden diese Testkörper erstmals von ihren Haltemechanismen freigegeben und schwebten daraufhin frei innerhalb der Raumsonde. Ein Lasersystem vermisst den Abstand beider Massen mit extremer Genauigkeit, es wurde unter Federführung von Forschern aus Hannover entwickelt und soll den perfekten freien Fall der Testwürfel vermessen.

LISA Pathfinder arbeitet weiterhin perfekt

Quelle des Zitates:
Der weitere Bericht in deutsch:
 
http://www.esa.int/ger/ESA_in_your_country/Germany/LISA_Pathfinder_startet_ihre_Experimente


Mit den besten Grüße
Gertrud

Die Software für die Korrektur-Steuerung der Sonde um die Würfel "herum" bei verschiedensten Einflüssen muß ganz schön leistungsfähig sein ! Man will ja nicht an den Dingern herumschubsen.

LISA Pathfinder Explosionszeichnung
Copyright ESA/ATG medialab

LISA Pathfinder Explosionszeichnung
Das Solar-Array liefert Strom und schützt vor der Sonne.
Das goldfarbige Modul ist das Wissenschaftsmodul.
enthält die Testmassen und das Elektrodengehäuse,
Vakuumkammer und optisches Interferometer,
im zentralen silberfarbigen Zylinder.
Außen liegen Systeme zur Versorgung und Steuerung,
sowie die Mikronewton Triebwerke zur Lage-Regelung.
Ganz unten das Antriebsmodul, was inzwischen abgetrennt ist.

Ist es nicht toll, was da an Technologie gerade demonstriert wird? Drei Körper, die lediglich wenige Zentimeter von einander entfernt sind, werden auf drei unterschiedlichen Orbits gehalten, in dem der größere, welcher die beiden kleine Würfel umschließt, sanft nachreguliert. Mich versetzt sowas in Erstaunen!

Ich war gerade in einem Vortrag Wissenschaft für Alle von Oliver Jennrich (ESA) über "LISA Pathfinder und der Weg zur Gravitationswellenastronomie" Link.

Sehr unterhaltsam und informativ.
In der GSI haben sie "Fenster" für LISA Pathfinder auf Strahungsfestigkeit (über die gesamte Lebensdauer) getestet.

LISA Pathfinder geht es sehr gut, alle Geräte arbeiten einwandfrei und seit 1.3.2016 wird gemessen. Anekdote: Ein Gerät reagierte zuerst seltsam, dann hat man festgestellt, dass dort die Anschlusskabel vertauscht wurden, konnte das 'Problem' aber durch umprogrammieren lösen  . Die Würfel 46*46*46 Millimeter haben je etwa 2 kg Masse! Auf alle Einflüsse auf die "Schwerelosigkeit" = Kräftefreiheit der Würfel ist er in dem Vortrag aber nicht eingegangen (er sprach von ca. 120 Effekten): Strahlungsdrücke, magnetische und elektrische Felder; auch der Laser, der zum Messen benutzt wird übt ja eine Kraft aus...

Ergebnisse werden aber noch etwas dauern (vermutlich Mai).

Bisher waren Gamma-ray bursts die "lautesten" (energiereichsten) Ereignisse des Kosmos, die wir messen konnten, jetzt sind es Gravitationswellen.

Interessant fand ich Frequenzbereiche in denen das geplante LISA dann arbeiten soll. Erdgebundene Detektoren können nur  hohe Frequenzen erfassen, wie sie z.B. bei der gefundenen Verschmelzung von schwarzen Löchern entstehen.
Tiefere Frequenzen, wie sie bei Neutronensternkollisionen etc. entstehen, lassen sich nur mit weltraumgestützten Detektoren finden.
Solche Systeme senden auch monatelang (beim langsamen Annähern) Gravitationswellen aus. LISA könnte diese messen und wenn die Frequenz steigt würde die tatsächliche Kollision des gleichen Objektes auf der Erde (LIGO, mit höheren Frequenzen) beobachtet werden können. Er erwartet, dass dann alle Teleskope in diese Richtung schauen werden. Die Richtungsbestimmung ist u.a. durch die sich bewegenden Satelliten über längere Zeit möglich, jedoch nicht sehr genau.

Das LISA Pathfinder team hosted ein AMA (Ask me Anything) auf Reddit.


We are scientists from the LISA Pathfinder Collaboration, and we have demonstrated the technology to detect low-frequency gravitational waves from space. Ask us anything!

Gibts Fragen? 

Nach nur 2 Monaten Messbetrieb steht jetzt fest, dass LISA PF die Anforderungen an eine zukünftige Gravitationswellen-Mission um mehr als den Faktor 100 übertroffen hat (bezieht sich auf die Genauigkeit des Laser-Interferometers; es gibt auch andere Einflüsse, zB Stöße von Restgasmolekülen, die aber mit der Zeit (Ausgasen) immer seltener werden):


Credit: spacecraft: ESA/ATG medialab; data: ESA/LISA Pathfinder Collaboration

Ausführlicher Bericht unter :http://sci.esa.int/lisa-pathfinder/57906-lisa-pathfinder-exceeds-expectations/

Ausführlicher Bericht unter :http://sci.esa.int/lisa-pathfinder/57906-lisa-pathfinder-exceeds-expectations/

Danke für den Hinweis!
In den Physical Review Letters 116.231101 ist hier ein kurzes Abstract und Sub-Femto-g Free Fall for Space-Based Gravitational Wave Observatories: LISA Pathfinder Results  als PDF (englisch, vom 10. Juni 2016 ).

Edit: Ich habe zu wenig davon verstanden um es sinnvoll zusammen zu fassen  .

In den Physical Review Letters 116.231101 ist hier ein kurzes Abstract [...]  als PDF

Da findet sich auch der gesamte Artikel.
Am wichtigsten für die Foristen ist vielleicht dieser Satz: "If transferred to the LISA observatory configuration, the acceleration noise performance already achieved on LISA Pathfinder would allow for an observatory performance very near the original LISA mission goals." (Seite 9).
LISA-Pathfinder kann also schon so genau messen, wie es für ein eLISA Gravitationswellenteleskop im Weltraum notwendig ist.

Gruss
Volker

LISA wird offenbar schon jetzt verlängert: Betrieb bis Mai 2017.

Die Messungen mit dem Lisa Technology Package wurden am 25. Juni 2016 abgeschlossen.
Derzeit arbeitet das von der NASA beigestellte Disturbance Reduction System direkt mit den Signalen der beiden Testmassen,
um die Arbeitsweise der neu entwickelten Kolloid-Mikrothruster und deren Steuersoftware zu validieren;
diese Phase dauert bis Ende Oktober 2016 (bisheriges nominelles Ende).
Dies wurde jetzt um 7 Monate verlängert, in denen dann wieder das LTP betrieben werden soll.

Quelle: http://sci.esa.int/lisa-pathfinder/58006-lisa-pathfinder-completes-first-operations-phase/

Sixty Symbols hat nun auch ein nettes Video zu Lisa Pathfinder:

Das Ende der LISA Pathfinder-Mission ist für April 2017 angesetzt.
LISA PF wird dann seine Halo-Bahn um den L1-Punkt (Erde-Sonne) räumen,
um zukünftigen Missionen dort nicht ins Gehege zu kommen.

  Quelle :https://twitter.com/jeff_foust/status/825784992470929408

Habe gestern aufgeschnappt, dass man LISA Pathfinder in der Phase auch noch für Kommunikations-Kommandierungs-Experimente nutzen möchte/wird, quasi ganz unabhängig von der eigentlichen Tech-Demo der Mission.

Aber das habe ich nur im Vorbeigehen mitbekommen ... vielleicht auch verhört.

Jetzt wird LISA Pathfinder offenbar zu einem "neuen Instrument" für die Weltraumumgebung im Sonnensystem:
https://spaceflightnow.com/2017/04/26/gravitational-wave-testbed-repurposed-as-comet-dust-detector/

Man nutzt die hochgenau Lagekontrolle rund um die Testmassen, um Impuls und Einschlagsort kleiner Partikel auf dem Satelliten zu bestimmen und so die "Staubteilchenumgebung" im Sonnensystem zu messen.

Damit schiebt sich das endgültige Abschalten von LisaPathfinder von April 2017 auf Juli 2017. Das wird möglich, da nach Verlassen des Lissajous-Orbits um L1 nur noch wenig Treibstoff verbraucht wird (Für diese Bahnänderung mussten die Microthruster für ein delta-v von 1 m/s 1 Woche(!) ununterbrochen arbeiten...)

Hmm, kann man in der kurzen Zeit hier ausreichend umfangreiche Ergebnisse bekommen? Solche Messungen der Staub-Mikroteilchen-Umgebungen sollten doch eher über längere Zeitskalen laufen.

Es ist eben ein weitgehend kostenloser Bonus zum bisherigen Programm. Längere Datenreihen sind immer besser - gerade auch um Veränderungen im Zeitverlauf aufzunehmen. Aber wenn man immerhin ein paar Daten erhalten kann, warum nicht.