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LISA: Gravitationswellen-Teleskop geht in die nächste Entwicklungsphase
Für das geplante Gravitationswellen-Observatorium LISA beginnt eine weitere entscheidende Entwicklungsphase. Die NASA hat L3Harris mit einem neuen Testteleskop aus Glaskeramik beauftragt, dessen Konstruktion dem späteren Flugmodell näherkommen soll. Das Gerät soll technische Risiken vor dem Bau der sechs Weltraumteleskope verringern. Gravitationswellen wird es selbst noch nicht messen.
Greenbelt (U.S.A.). LISA soll Gravitationswellen im All registrieren, also winzige Verzerrungen der Raumzeit, die etwa bei der Verschmelzung massereicher Schwarzer Löcher entstehen. Anders als Detektoren auf der Erde soll das geplante Observatorium besonders langsame Schwingungen erfassen, für deren Messung irdische Anlagen nicht die erforderlichen Bedingungen bieten.
Dazu sollen drei Raumsonden der Erde auf ihrer Bahn um die Sonne folgen und ein Dreieck mit 2,5 Millionen Kilometern langen Seiten bilden. Je zwei Teleskope pro Sonde werden infrarote Laserstrahlen aussenden und empfangen. Aus den Veränderungen der miteinander verglichenen Laserlichtsignale wollen die Astronomen später auf durchlaufende Gravitationswellen schließen.
Die US-Raumfahrtbehörde NASA hat nun L3Harris Technologies mit Entwurf, Zusammenbau, Integration und Erprobung einer weiteren Teleskopeinheit beauftragt. Dieses als Engineering Test Unit (ETU) bezeichnete Gerät ist ein Prüfmodell mit wesentlichen Eigenschaften der späteren Flugoptik. Es soll mögliche Konstruktionsprobleme aufdecken, bevor die Instrumente für den Einsatz im All gefertigt werden.
Bereits 2024 lieferte L3Harris ein Teleskop in Originalgröße an das Goddard Space Flight Center (GSFC) der NASA in Greenbelt. Das frühere Engineering Development Unit (EDU) diente dazu, Aufbau und optische Eigenschaften zu erproben. Ryan DeRosa vom GSFC beschrieb dessen Aufgabe schon damals als Vorbereitung auf die eigentliche Flughardware.
„Der Prototyp mit der Bezeichnung Engineering Development Unit Telescope wird uns als Orientierung dienen, während wir an der Flughardware arbeiten“, sagte Ryan DeRosa 2024.
Inzwischen liegen weitere Erfahrungen aus den Tests dieses Entwicklungsmodells vor. Im Juni 2026 wurde außerdem ein Strukturmodell aus Metall geliefert, das sich von der später geplanten Glaskeramik-Ausführung unterscheidet. Die neue Testeinheit soll die Erkenntnisse dieser Vorarbeiten in eine weiterentwickelte Konstruktion überführen.
„Dies wird unsere letzte Einheit vor der Flughardware und das erste optische Teleskop sein, das wir an die ESA liefern“, erklärt Dr. Ritva Keski-Kuha, Leiterin des LISA-Teleskopprogramms am GSFC.
Die LISA-Teleskope werden keine gewöhnlichen Himmelsaufnahmen liefern. Sie müssen Laserlicht über Millionen Kilometer hinweg zwischen den Raumsonden übertragen, ohne selbst störende Messsignale zu erzeugen. Bereits sehr kleine temperaturbedingte Verformungen könnten die winzigen Längenänderungen überlagern, anhand derer LISA später Gravitationswellen erkennen soll.
Deshalb bestehen die optisch entscheidenden Bauteile aus Zerodur, einer Glaskeramik, die sich bei Temperaturänderungen nur wenig ausdehnt. Der Primärspiegel ist mit Gold beschichtet, um infrarotes Laserlicht zu reflektieren und die Wärmeabstrahlung zu begrenzen. Die optisch nutzbare Öffnung des geplanten Teleskops beträgt ungefähr 30 Zentimeter.