Home  |  Nachrichten  | Frag astronews.com  | Bild des Tages  |  Kalender  | Glossar  |  Links  | Forum  | Über uns    
astronews.com  
Nachrichten

astronews.com
astronews.com

Der deutschsprachige Onlinedienst für Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt

Home  : Nachrichten : Forschung : Artikel [Druckansicht]

 
GRAVITY PROBE B
Sonde misst Raumkrümmung durch Erde
von Stefan Deiters
astronews.com
18. April 2007

Vor fast genau drei Jahren startete mit Gravity Probe B eine Sonde, mit der zwei zentrale Aussagen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie überprüft werden sollten. Die Auswertung der Daten erwies sich als komplizierter als zunächst gedacht, doch jetzt legten Wissenschaftler erste Ergebnisse vor: Die Krümmung des Raums konnte mit einer Genauigkeit von einem Prozent nachgewiesen werden. Noch genauere Resultate sollen bis zum Jahresende vorliegen. 

Erde

Gravity Probe B hat die Krümmung des Raums durch die Erde mit einer Genauigkeit von einem Prozent nachgewiesen.  Bild: Stanford University

Lange hatte man auf die Ergebnisse gewartet, doch am Wochenende war es endlich so weit: Francis Everitt von der amerikanischen Stanford University berichtete auf einer Tagung der American Physical Society über erste Resultate der Mission Gravity Probe B. Die Sonde war am 20. April 2004 gestartet und hatte nur den einen Zweck, zwei zentrale Vorhersagen von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie mit bislang unerreichter Genauigkeit zu überprüfen (astronews.com berichtete).

Mit Hilfe von extrem genauen Kreiseln an Bord wollte das Team von Gravity Probe B zwei fundamentale Effekte von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie messen: Zum einen die geodätische Präzession (auch als de-Sitter-Effekt bekannt), der die Krümmung des Raums durch die Masse der Erde beschreibt, zum anderen den Frame-Dragging Effekt (oder auch Lense-Thirring-Effekt), der durch die Verdrillung der lokalen Raumzeit durch die rotierende Masse der Erde entsteht.

Beide Effekte sollten einen Einfluss auf die Drehachsen der Kreisel an Bord von Gravity Probe B haben: Durch den geodätischen Effekt müsste sich die Lage der Kreiselachsen im Laufe eines Jahres um 6,606 Bogensekunden verändern, durch die Frame-Dragging Effekt um 0,039 Bogensekunden - letzteres entspricht etwa der Breite eines menschlichen Haares aus einer Entfernung von rund 400 Metern betrachtet. Eine Bogensekunde ist der 3600. Teil eines Winkelgrads.

Werbung

Gravity Probe B hat nach dem Start vor drei Jahren und einer viermonatigen Kalibrierungsphase ab August 2004 innerhalb von 50 Wochen mehr als ein Terabyte an Daten geliefert. Anschließend machte sich das Missionsteam an deren Auswertung. Diese stellte sich allerdings als komplizierter heraus als ursprünglich gedacht: Obwohl man versucht hatte, sämtliche Faktoren, die zu einer Beeinflussung der Messwerte führen könnten, schon bei der Konstruktion zu vermeiden, stellte sich heraus, dass elektrostatische Aufladungen an Teilen der Kreisel zu geringen Messfehlern führten. Diese Fehler stehen aber - zum Glück für die Forscher - in einem eindeutigen Zusammenhang mit der Kreiseldrehachse und der Symmetrieachse der Sonde, so dass man die Fehler aus den Daten herausrechnen kann, ohne die relativistischen Effekte zu verwischen.

Trotzdem ist große Sorgfalt nötig: Die Effekte der elektrostatischen Aufladungen auf die Drehachsen der Kreisel mussten zunächst gründlich untersucht, theoretisch verstanden und im Experiment überprüft werden. Erst dann konnte man diese Störungen aus den Daten herausrechnen und nach den eigentlich gesuchten relativistischen Effekten fahnden. Dieses Vorgehen hat die Auswertung der Daten um mehr als ein Jahr verzögert und dauert immer noch an, so dass endgültige Ergebnisse erst im Dezember vorliegen werden.

So konnten die Wissenschaftler auf der Konferenz zunächst nur berichten, dass man die geodätische Präzession, also die Krümmung des Raums durch die Masse der Erde, mit einem Fehler von einem Prozent hat nachweisen können. Den 170-mal kleineren Frame-Dragging-Effekt hat man in den vorläufigen Daten noch nicht entdeckt. "Wir brauchen noch rund acht Monate mehr an Datenanalyse, um wirklich die volle Genauigkeit der Instrumente ausschöpfen zu können", so William Bencze, Gravity Probe B-Programmmanager. "Erst dann werden wir die Ungenauigkeiten in den Daten von jetzt 0,1 bis 0,05 Bogensekunden pro Jahr auf die angestrebte Genauigkeit von mehr 0,005 Bogensekunden pro Jahr verbessert haben."

Es bleibt also noch einige Zeit spannend. Für das Team hinter dem Gravity Probe B-Experiment dürften die acht Monate bis Dezember allerdings kaum ins Gewicht fallen: Gravity Probe B wurde bereits 1959 vorgeschlagen und wird von der NASA seit 1964 finanziert. Damit ist es das am längsten laufende Forschungsprogramm bei der NASA und der Stanford University. Und auch wenn im Dezember das endgültige Ergebnis vorliegt, rät Francis Everitt zur Vorsicht: "Wenn man die Nachrichten bekommt, die man hören wollte, sollte man immer besonders kritisch sein."

Forum
Erste Ergebnisse von Gravity Probe B. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Gravity Probe B: Einstein auf dem Prüfstand - 8. April 2004
Links im WWW
Gravity Probe B, Seite der NASA
Gravity Probe B, Seite an der Stanford University
In sozialen Netzwerken empfehlen
 
Werbung
Werbung
astronews.com 
Nachrichten Forschung | Raumfahrt | Sonnensystem | Teleskope | Amateurastronomie
Übersicht | Alle Schlagzeilen des Monats | Missionen | Archiv
Weitere Angebote Frag astronews.com | Forum | Bild des Tages | Newsletter
Kalender Sternenhimmel | Startrampe | Fernsehsendungen | Veranstaltungen
Nachschlagen AstroGlossar | AstroLinks
Info RSS-Feeds | Soziale Netzwerke | astronews.com ist mir was wert | Werbung | Kontakt | Suche
Impressum | Nutzungsbedingungen | Datenschutzerklärung
     ^ Copyright Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999-2017. Alle Rechte vorbehalten.  W3C

© astronews.com / Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999 - 2017
Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit Genehmigung.


URL dieser Seite: http://www.astronews.com/news/artikel/2007/04