TNO houdt LISA Laser scherp
ESA heeft de hulp ingeroepen van twee instituten om een belangrijke technische probleem op te lossen van de LISA missie: hoe richt je heel nauwkeurig een laserstraal over een afstand van vijf miljoen kilometer?
De Laser Interferometer Space Antenna (LISA) gaat zoeken naar kleine breuken in de ruimte die voorspeld zijn door Albert Einstein. Om zijn theorie te toetsen staan drie identieke ruimteschepen op vijf miljoen kilometer afstand van elkaar in contact via een laserstraal. De lasers tonen de allerkleinste subatomaire afwijkingen aan door de lichtstralen op te vangen in vrijstaande metalen kubussen.
Uitdagend
LISA is een zeer uitdagende missie in meerdere opzichten. Een van de moeilijkste problemen was het waarborgen van het optische contact tussen de ruimteschepen. Het was niet eens zeker of het überhaupt mogelijk was, maar er zijn interessante voorstellen gekomen van twee industriële partners: TNO in Nederland en het RUAG ‘Centre Suisse d' Electronique et de Microtechnique’ in Zwitserland.
De systemen aan boord van de satellieten moeten uiterst nauwkeurig en stabiel zijn. Anders is het niet mogelijk om de gravitatiegolven met een zeer hoge nauwkeurigheid te meten. Dit betekent dat de onderdelen van de telescoop niet gevoelig mogen zijn voor vormveranderingen door temperatuurwisselingen. Een moeilijke opgave in de ruimte.
ESA laat technologische ontwikkeling niet dubbel uitvoeren. Soms worden wel complementerende oplossingen onderzocht. Als een technologie niet blijkt te werken, is er altijd een andere om op terug te vallen.
Laserbundels
De drie satellieten van LISA houden contact met elkaar via laserstralen. Het systeem dat TNO ontwikkelt, zorgt ervoor dat die laserbundels exact op de goede plek terechtkomen. Zelfs over een afstand van vijf miljoen kilometer.
‘We maken gebruik van een keramisch materiaal dat een klein beetje uitzet als je er elektrische spanning op zet’, zegt Ben Braam van TNO. ‘Met die beweging kun je een spiegel heel precies oriënteren. Zo weet je dat de laserbundel precies goed gemikt wordt. Het is ontzettend spannend om zo’n systeem te ontwikkelen, want dit is aan de rand van wat we op dit moment kunnen.’
Pathfinder
Beide systemen die nu worden ontwikkeld, vallen binnen strikte technologische eisen. De beslissing welk systeem gebruikt wordt, neemt ESA later in de aanloop naar de LISA missie, die gelanceerd wordt in 2025. Een voorganger, de LISA Pathfinder, wordt gelanceerd in 2013 om de technologieën aan boord van de echte LISA missie te demonstreren.
