Europa will mit Uhren im All Einstein-These testen
Warum schickt Europa Uhren ins All? Die Mission soll dabei helfen, dass die Zeiger der Welt gleicher schlagen. Und auch grundlegende Annahmen von Einstein zu Schwerkraft will das Vorhaben prüfen.
Zwei Atomuhren im All sollen dabei helfen, mehr über das Verhältnis von Schwerkraft und Zeit zu lernen.
Foto: D. Ducros/Esa/dpa
Um mehr über das Verhältnis von Schwerkraft und Zeit zu lernen, hat Europa zwei Atomuhren ins Weltall geschickt. Das Instrument Aces soll der europäischen Raumfahrtbehörde Esa zufolge das akkurateste Zeitsignal jemals aus dem All senden. Es hob am Morgen vom Kennedy Space Center in Florida an Bord einer «Dragon»-Kapsel des US-Raumfahrtunternehmens SpaceX gemeinsam mit anderem Equipment und Experimenten ab. Nach etwa 28 Stunden Flug soll die Kapsel am Dienstag an der Internationalen Raumstation ISS ankommen und eigenständig dort andocken.
Stimmen Einsteins Annahmen zu Schwerkraft und Zeit?
Aces besteht aus zwei Uhren: Pharao und SHM. Die Caesium-Atomuhr Pharao misst die Sekunden besonders genau. Doch für ein kontinuierliches Signal wird eine zweite Uhr benötigt, die zwar nicht extrem akkurat sein muss, dafür aber stabil: die Wasserstoff-Maser-Uhr SHM (Space Hydrogen Maser).
Die Signale sollen täglich an mehrere Bodenstationen geschickt werden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen dann prüfen, wie sich die Zeit am Boden und an der ISS unterscheiden.
Fachleute hoffen, aus diesen Daten Erkenntnisse zur Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein zu gewinnen. Einstein postulierte, dass die Schwerkraft die Zeit im Wesentlichen verlangsamt. Experimente auf der Erde haben bereits gezeigt, dass Zeit in größeren Höhen schneller vergeht, wie die Esa berichtet.
Synchronisierung der Uhren auf der Welt
Das Projekt soll sich auch die Zeitmessung auf der Erde vornehmen. Erstmals werde man alle akkuraten Uhren auf der Welt vernetzen, sagte Simon Weinberg, der bei der Esa für Aces zuständig ist. «Wenn wir dies einmal zum Laufen bringen, werden wir in der Lage sein, den Standard für Sekunden weltweit zu teilen.»
Am Ende dieser Woche soll ein Roboterarm Aces draußen an der ISS montieren. Es wird ungefähr ein halbes Jahr dauern, bis die Instrumente so justiert sind, dass sie möglichst präzise Messungen durchführen können. Nach anderthalb Jahren sollen die Wissenschaftler erste Ergebnisse erhalten.
Vorhaben kommt nach Jahrzehnten der Planung
Die Entwicklung von Aces dauerte mehrere Jahre. Laut Weinberg wurde das erste Konzept in den 1990er Jahren erstellt. Trotzdem gab es viele Herausforderungen seitens der Wissenschaft und Industrie, die das Projekt verzögerten.
Eine davon war es, gleich zwei Atomuhren in einem Instrument unterzubringen. Letztlich gelang dies bei einer Größe von etwa einem Kubikmeter. Zum Vergleich: die Atomuhr, auf der Pharao basiert, füllt in Paris einen ganzen Raum. Dass die Uhr für die jetzige Mission derart komprimiert werden konnte, sei eine «wirklich große Errungenschaft», so Weinberg.
