LISA Symposium an der UZH

LISA im Höhenflug

Die Gravitationswellen-Forschung hat mit dem erstmaligen Nachweis von Gravitationswellen und mit der erfolgreichen LISA Pathfinder-Mission der ESA Schlagzeilen gemacht. Diese Woche trifft sich die internationale Forschergemeinschaft am LISA Symposium an der UZH. Mit dabei ist auch die NASA, die sich wieder stärker engagieren will.

Thomas Gull

Alvaro Gimenez und Paul Hertz
Alvaro Gimenez und Paul Hertz
Sitzen wieder am gleichen Tisch: Die wissenschaftlichen Direktoren der ESA Alvaro Gimenez (links) und der NASA Paul Hertz beim Presselunch. (Bild: Melanie Nyfeler)

Paul Hertz ist begeistert: «Die LISA Pathfinder Mission ist ein grossartiger Erfolg, ich gratuliere der ESA dazu», sagt der wissenschaftliche Direktor der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA im Gespräch mit UZH News. Hertz ist einer von zahlreichen illustren Gästen am 11. internationalen LISA-Symposium, das in dieser Woche an der UZH durchgeführt wird.

Das Lob von Hertz kommt offensichtlich von Herzen, und es ist bemerkenswert. Denn die NASA hat vor fünf Jahren der LISA Pathfindermission beinahe den Todesstoss versetzt. 2011 ist sie aus dem Projekt ausgestiegen, weil das Geld nach einer Budgetkürzung nicht mehr ausreichte, um alle Projekte weiterzuverfolgen. LISA war damals auf der Prioritätenliste nur auf dem dritten Platz. Der Pathfinder ist das Vorprojekt von eLISA (evolved Laser Interferometer Space Antenna) mit der Gravitationswellen im All gemessen werden sollen.

eLISA bereits 2029 im All?

Jetzt sieht die Situation anders aus, die Gravitationswellenforschung ist schlagartig zu einem der interessantesten Forschungsgebiete der Astrophysik geworden. Dazu haben zwei Dinge entscheidend beigetragen: Die erstmalige Messung von Gravitationswellen auf der Erde durch LIGO (Laser Interferometrie Gravitational Observatory) im September 2015 und die erfolgreiche LISA Pathfinder Mission der Europäischen Weltraumorganisation ESA, bei der viele der neuen Technologien, die es für das Messen von Gravitationswellen im All braucht, erfolgreich getestet wurden. Die ersten Resultate dieser Mission liegen seit Juni vor. Sie haben die Erwartungen weit übertroffen.

Jetzt wird innerhalb der ESA diskutiert, die künftige eLISA-Mission zu beschleunigen, und die drei Satelliten statt wie geplant 2034 vielleicht schon 2029 ins All zu schiessen. Der wissenschaftliche Direktor der ESA, Alvaro Gimenez, warnt allerdings vor allzu grosser Euphorie und überhastetem Handeln: «Wir müssen sicherstellen, dass die Technologie funktioniert. Das braucht Zeit.»

UZH-Professor Philippe Jetzer und Paul Hertz
«Der perfekte Moment, um über die Zukunft des LISA-Projekts zu diskutieren», UZH-Professor Philippe Jetzer im Gespräch mit Paul Hertz. (Bild: Melanie Nyfeler)

Die Entwicklungen zeigen, dass die erstmalige Messung von Gravitationswellen weit mehr bedeutet als die Bestätigung von Albert Einsteins theoretischer Vorhersage. Denn die Gravitationswellen sind Boten aus der Tiefe des Universums. Sie berichten von grossen kosmischen Ereignissen in der Vergangenheit wie etwa der Fusion von supermassiven schwarzen Löchern. «Auf diese Weise können wir viel über die Geschichte des Universums lernen», sagt Paul Hertz, «das macht die Sache für uns so aufregend.»

Das ganze wissenschaftliche Potenzial ausschöpfen

Der LISA-Kongress an der UZH komme deshalb genau im richtigen Moment, freut sich Philippe Jetzer. Der Professor für theoretische Physik an der UZH gehört zum wissenschaftlichen Komitee des ESA-Projekts und hat die Tagung in Zürich zusammen mit der ETH Zürich organisiert: «Es ist der perfekte Moment, um unter positiven Vorzeichen über die Zukunft des eLISA-Projekts zu diskutieren», sagt Jetzer.

Eine wichtige Frage ist, ob und in welchem Umfang sich die NASA künftig am Projekt beteiligen wird. Bisher war eine bescheidene Beteiligung in der Grössenordnung von 10 Prozent vorgesehen. «Jetzt möchten wir unsere Beteiligung erhöhen», sagt Paul Hertz. «Wir möchten dazu beitragen, dass die ESA eine grössere Mission durchführen kann.» Konkret denkt er dabei etwa daran, einige der Abstriche, die nach dem Ausstieg der NASA 2011 gemacht werden mussten, wieder rückgängig zu machen. Dazu gehört etwa, dass die Distanz zwischen den Satelliten verringert wurde, und dass zwei der drei Satelliten nicht direkt miteinander verbunden sind. Man spricht hier von der «zweiarmigen» statt der ursprünglich vorgesehenen «dreiarmigen» Version. «Wir hoffen, dass unser Beitrag die dreiarmige Version ermöglicht, mit dem ganzen wissenschaftlichen Potenzial», unterstreicht Hertz.

NASA nur Juniorpartnerin

Der Wunsch der NASA, sich wieder stärker zu engagieren, wird von der ESA begrüsst, wie Alvaro Gimenez bestätigt: «Wir sind glücklich, dass die NASA hier ist.» Die Frage ist allerdings, in welchen Bereichen sich die NASA engagieren kann. Denn für Gimenez ist klar: Der Lead bleibt bei der ESA, die NASA wird keine Rolle mehr erhalten, in der sie bei einem erneuten Ausstieg das ganze Projekt gefährden könnte.

Gimenez ist in dieser Hinsicht ein gebranntes Kind: Er erlebte 2011 als frischgebackener Direktor nach dem Ausstieg der NASA, die zu 50 Prozent am Pathfinder beteiligt war, die Diskussionen über die Zukunft des Projekts. Ein Szenario war, den Pathfinder zu streichen. Das ist glücklicherweise nicht geschehen.

Mittlerweile hat die ESA bewiesen, dass sie eLISA auch ohne NASA realisieren kann. Deshalb ist für Gimenez klar: Die NASA kann mitmachen, aber nur als Juniorpartner. Und bei den Verhandlungen über die Zusammenarbeit müssen die Interessen der europäischen Partnerländer und ihrer Industrie berücksichtigt werden. «Die NASA wird keine Projekte erhalten, die unsere europäischen Partner übernehmen können und wollen», betont Gimenez.

Vorstellbar ist für ihn eine Beteiligung der NASA in der Grössenordnung von 20 Prozent. Wie die Zusammenarbeit aussieht, werden die Verhandlungen zeigen. «Für uns ist das in Ordnung, Juniorpartner zu sein» sagt Hertz und strahlt, «ich werde alles daran setzen, dass wir in Zukunft ein verlässlicher Partner sein werden.» Das LISA-Projekt ist einfach zu aufregend, um nicht dabei zu sein.

Thomas Gull ist Redaktor des UZH-Magazins.

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