Near-Perfect Free Fall in Space Sets Stage for Gravitational Wave Hunt — **Artist's illustration showing the LISA Pathfinder spacecraft in space.**
**Credit: © ESA-C.Carreau**

A European space mission has achieved the closest thing to a true free fall ever observed for a human-created object, demonstrating the technologyneeded to build a future observatory that will hunt for gravitational waves far from Earth, scientists said.

The two gold-platinum cubes inside the European Space Agency's (ESA)LISA Pathfinder spacecraft are virtually motionless with respect to each other, with a relative acceleration equivalent to the weight of a virus here on Earth, mission team members announced today (June 7).

"With LISA Pathfinder, we have created the quietest place known to humankind. Its performance is spectacular and exceeds all our expectations by far," Karsten Danzmann, director at the Max Planck Institute for Gravitational Physics and director of the Institute for Gravitational Physics at Leibniz University Hannover, both in Germany, said in a statement. [The LISA Pathfinder Mission Explained (Video)]

"Only by reducing and eliminating all other sources of disturbance could we observe the most perfect free fall ever created," added Danzmann, the co-principal investigator of the LISA Technology Package. "And this has shown us that we can build LISA, a space-based gravitational-wave observatory."

What are gravitational waves?

https://youtu.be/rJ4U2VdKlW0

Gravitational waves: The hunt is on

**Moving masses generate waves of gravitational radiation that stretch and squeeze space-time.See how gravitational waves work in this Space.com infographic.**
**Credit: By Karl Tate, Infographics Artist**

Gravitational waves are ripples in space-time that were first predicted by Albert Einstein's theory of general relativity a century ago.

According to Einstein's equations, the acceleration of massive objects generates gravitational waves, which then propagate through the universe at the speed of light. Dramatic events such as black-hole mergers andsupernova explosions produce the strongest gravitational waves.

These ripples cause tiny distortions of space-time that should be identifiable, given a precise enough instrument. And in February, the first such direct detection was announced, by scientists with the Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) consortium, which operates huge detectors in Louisiana and Washington state.

The announcement made a big splash among scientists and laypeople alike, because gravitational waves offer a new way to study the universe. The waves don't interact with matter, so the information they carry across billions of light-years is "pure," free of distortion or alteration, researchers have said. [Gravitational Waves Detected by LIGO: Complete Coverage]

But ground-based instruments such as the LIGO detectors can spot only a subset of gravitational waves, because of interference from seismic activity and other factors here on Earth, ESA officials have said. Space-based observatories will therefore be needed to hunt for lower-frequency waves, such as those generated by mergers between the supermassive black holes that lurk at the hearts of galaxies, the officials added.

ESA aims to launch such an observatory, provisionally known as LISA, in 2034. The mission will likely consist of three spacecraft arrayed in a triangle, with each leg about 620,000 miles (1 million kilometers) long. Inside each craft will be a "free-falling test mass"; lasers will measure the distance between these masses, spotting the minuscule anomalies caused by passing gravitational waves, researchers have said.

Such work will require incredible precision, which means that the test masses will have to be in near-perfect free fall, unperturbed by sunlight pressure and other forces. And that's where LISA Pathfinder comes in.

'We have detected gravitational waves!', breakthrough discovery confirmed (FULL PRESSER)

https://youtu.be/_582rU6neLc

Paving the way

LISA (short for Laser Interferometer Space Antenna) Pathfinder — whose total cost to ESA is $490 million (430 million euros) — launched on Dec. 3, on a mission to demonstrate the technology required for the future observatory.

At the heart of LISA Pathfinder are the two identical gold-platinum cubes, each of which weighs 4.3 lbs. (1.96 kilograms) and measures 1.8 inches (4.6 centimeters) on a side. The cubes are separated by 1.5 inches (3.8 cm), and they hang inside the spacecraft, which surrounds but does not touch them.

A laser precisely measures the cubes' positions, orientations and distance from each other.

"We can determine the distance of the two free-falling test masses to less than the diameter of a single atom," Gerhard Heinzel, leader of the Interferometry in Space research group at the Max Planck Institute for Gravitational Physics and Leibniz University in Hannover, said in the same statement.

On Jan. 22, LISA Pathfinder reached its destination in space, a gravitationally stable spot known as Lagrange Point 1, which lies about 930,000 miles (1.5 million km) from Earth, in the sunward direction.

Then, on March 1, the probe began its six-month science mission, performing a variety of experiments, including a crucial one that attempted to place the test masses in a virtually perfect free fall. LISA Pathfinder used its thrusters to maneuver precisely, shielding the masses from external forces — and did so incredibly effectively.

**Artist's impression showing the core of the LISA Pathfinder technology package, which consists of two gold-platinum cubes kept in close to a perfect free-fall state.**
**Credit: ESA/ATG medialab**

The relative acceleration between the two test masses was lower than 1 part in 10 millionths of a billionth of Earth’s gravitational acceleration, mission team members said. This result — which is based on the first two months of datacollection, and was published today in the journal Physical Review Letters — proves out the key technologies required to detect and study gravitational waves in space, Danzmann said.

"At the precision reached by LISA Pathfinder, a full-scale gravitational-wave observatory in space like LISA would be able to detect fluctuations caused by the mergers of supermassive black holes in galaxies anywhere in the universe," he said.

"The results reported by the LPF team are, quite simply, a tour de force in precision measurement," LIGO executive director David Reitze, who's based at the California Institute of Technology in Pasadena, wrote in an accompanying "Viewpoints" piece that Physical Review Letters also published today.

"These results bode extremely well for the future LISA mission," added Reitze, who was not involved in the LISA Pathfinder (LPF) study. "The LPF experiments firmly establish that the precision needed by LISA for measuring test-mass displacements are well in hand, setting the stage for the next era in gravitational-wave detectors."

Follow Mike Wall on Twitter @michaeldwall and Google+. Follow us@Spacedotcom, Facebook or Google+. Originally published on Space.com.

{

Al Gore, de ex-vice president van Amerika, vertelde in 2006 het verontrustende verhaal van ons klimaat. Maar zette het mensen daadwerkelijk aan tot verandering? Waar staan we nu tien jaar later?

Alweer tien jaar geleden schokte Al Gore met zijn documentaire ‘An Inconvenient Truth’ de hele wereld. IJskappen die als de wiedeweerga smelten, de toename van orkanen en de rigoureuze stijging van de zeespiegel schrijft Al Gore in zijn film allemaal toe aan de door de mens veroorzaakte klimaatverandering. In 2007 nam hij dankzij de documentaire het alom begeerde Oscarbeeldje mee naar huis. Tegelijkertijd kwam er ook veel kritiek op de film: was Al Gore’s verwoording van het klimaatprobleem niet een tikkeltje overdreven?

KOOLSTOFTAX

Duurzame keuzes maken ligt op dit moment nog in handen van de consument. Maar als mensen mogen kiezen tussen een duurzaam geproduceerde smartphone, of een hele goedkope smartphone, kiezen de meeste mensen toch eerder voor de goedkopere variant. Hoe kunnen we duurzamere keuzes meer stimuleren? “Beprijzen,” vindt Bregman. “Laat mensen het maar voelen in hun portemonnee. Als jij iets koopt dat veel CO2-uitstoot heeft veroorzaakt of dat een groot effect heeft op een ecosysteem, zou dat belast kunnen worden met koolstoftaxen.” Dit ligt echter politiek erg gevoelig en bovendien is het lastig de schade te bepalen. Toch zou het een oplossing kunnen zijn voor milieuproblemen. Lees hier meer over de ecoprijs.

Film
Bram Bregman, voormalig VN-representant, tegenwoordig businessmanager klimaatverandering bij het KNMI, en hoogleraar klimaatwetenschap en beleid bij de Radboud Universiteit zag de film ook destijds in 2006. “Al Gore was natuurlijk fenomenaal,” zegt hij. “Zowel qua presentatie, communicatief en agendasettend. Ik hoor vaak van mensen dat ze door Al Gore bepaalde duurzaamheidsprojecten op hebben gezet of duurzamer zijn gaan leven. Mensen zijn zich denk ik meer bewust geworden van de dreigingen en zijn daardoor beter gaan nadenken.” Er wordt vaak over de film gezegd dat deze heeft bijgedragen aan het klimaatbewustzijn in de wereld en een hoop mensen heeft geïnspireerd.

Overdrijven
Maar Al Gore’s inspanningen om het klimaatprobleem overal in de wereld aan de kaak te stellen, werden hem niet altijd in dank afgenomen. “Ik ken genoeg onderzoekers die zich eerlijk gezegd hebben doodgeërgerd aan Al Gore,” zegt Bregman. “Wij hadden last van zijn manier van overdrijven die zijn geloofwaardigheid aantastte. Amersfoort dat binnen no time aan zee zou liggen, ijskappen die na elkaar naar beneden zouden storten… Aan de ene kant snap ik dat wel. Om het publiek goed te raken en wakker te schudden is enige overdrijving soms nodig. Maar voor beleidsmakers en wetenschappers werkt dat erg verstorend. Wij moesten vervolgens weer gaan uitleggen: ‘nee, zo gaat dat niet, het ligt allemaal iets genuanceerder’.”

“IK KEN GENOEG ONDERZOEKERS DIE ZICH EERLIJK GEZEGD HEBBEN DOODGEËRGERD AAN AL GORE”

Langzaam
Nu, tien jaar nadat de film uitkwam, is er op klimaatgebied niet veel veranderd. Sterker nog, het klimaat is er op dit moment nog slechter aan toe. In 2006 was de CO2-concentratie met 300 ppm al hoog, maar vandaag de dag hebben we te maken met een CO2-concentratie van meer dan 400 ppm. “In 2015 was de toename van CO2 in de atmosfeer het hoogst van alle jaren daarvoor,” zegt Bregman. “De groeisnelheid was ongekend. Ik maak me daarom ook best zorgen over de instabiliteit van het klimaatsysteem op dit moment.” Heeft de film dan niets teweeg kunnen brengen? Daar is Bregman niet zo zeker van. De film heeft volgens hem zeker mensen wakker geschud en aangezet tot duurzamer gedrag. Alleen merk je het effect daarvan op het klimaat niet gelijk de volgende dag. “Het heeft tijd nodig,” legt hij uit. “Het klimaat verandert langzaam. Het zou zomaar kunnen dat we over dertig jaar pas het effect van Al Gore gaan zien.” Bregman legt dit wat duidelijk uit met een voorbeeld. “Er zit op dit moment nog een hele hoop warmte in de oceaan, waardoor we een temperatuurstijging gaan krijgen van een halve graad. Ook al zouden we nu wereldwijd stoppen met emissies, dan alsnog krijgen we die halve graad erbij. Daar valt niets meer aan te doen. Het klimaat heeft nou eenmaal een lange adem.”

De CO2-concentratie in de atmosfeer. De zwarte lijn geeft het gemiddelde aan, de rode lijn de maandelijkse schommelingen.

Credits: NOAA

Klimaatakkoord
Een stukje Al Gore is volgens Bregman al wel terug te zien in het klimaatakkoord van Parijs. “Het akkoord heeft tot een ongekend resultaat geleid,” zegt hij enthousiast. In het klimaatakkoord staat onder andere dat de gemiddelde temperatuur op aarde niet meer dan twee graden Celsius mag stijgen en dat landen zelfs zullen proberen te streven naar een opwarming van niet meer dan 1,5 graden Celsius. “Je zou kunnen zeggen dat Al Gore daar ook mede een bijdrage aan heeft geleverd,” zegt Bregman. “Hij heeft wel een beweging in gang gezet.”

Mensen die dichtbij een rivier wonen, zullen zich eerder zorgen maken om de gevolgen van klimaatverandering.

Doordringen
Toch lijkt het gevaar van klimaatverandering nog niet echt tot mensen door te dringen. We blijven met z’n allen veel te veel CO2 uitstoten. “Alleen mensen die direct de gevolgen van klimaatverandering ondervinden, zullen ook de urgentie ervan voelen,” zegt Bregman. “Dat zijn bijvoorbeeld mensen die bij grote rivieren wonen of in Zeeland. Die zijn misschien daarom ook wel bereid om meer belastinggeld te betalen om droge voeten te houden. Maar mensen in de Achterhoek zullen zich veel minder druk maken om droge voeten. Als je kijkt naar hoogstaande prioriteiten bij gemeentes of provincies staat daar klimaatverandering vaak niet tussen. Wel merk je dat langzaam aan het besef bij mensen begint te groeien. Dat komt deels doordat zich in de wereld steeds meer extremen en rampen voordoen. Deze zijn niet alleen toe te schrijven aan klimaatverandering, maar ze zorgen voor meer bewustwording van de kwetsbaarheid van onze samenleving en dat we niet zo door kunnen gaan met onze manier van leven. Een diepgewortelde duurzaamheidsgedachte over dat we naar een nieuw systeem moeten om de wereld voor onze kinderen en kleinkinderen behapbaar te houden, komt steeds meer naar boven.”

ALS JE KIJKT NAAR DE HOOGSTAANDE PRIORITEITEN VAN GEMEENTES OF PROVINCIES STAAT DAAR KLIMAATVERANDERING VAAK NIET TUSSEN”

KLIMAATAKKOORD PARIJS

Om klimaatverandering een halt toe te roepen werd eind vorig jaar een klimaattop georganiseerd. 186 landen namen deel.Lees hier of het nieuwe klimaatakkoord de aarde gaat redden. Ook kun je hier het hele akkoord erop na lezen.

Fiasco
Als burger kun je zeker meewerken aan een beter klimaat door duurzamere keuzes te maken. Maar het echte goud ligt in handen van politici en beleidsmakers. Toch bleken die in voorgaande klimaatconferenties niet zomaar de handen ineen te slaan. Doelen werden niet behaald, vergaderingen gingen moeizaam en de klimaatconferentie van Kopenhagen liep al helemaal uit op een fiasco. Waar ligt dat nou aan? “Belangen,” zegt Bregman stellig. “Een klimaatakkoord wordt gemaakt op basis van consensus. Iedereen moet het er mee eens zijn. Maar vaak zijn belangen zo tegenstrijdig. Kijk naar Saoedi-Arabië, een belangrijk olieproducerend land. Saoedi-Arabië wil wel compensatie voor gederfde inkomsten. Dan is het erg lastig om compromissen te sluiten.” Een andere reden is het historisch perspectief. “Landen wijzen in eerste instantie naar de rijke landen die de meeste vervuiling hebben veroorzaakt,” legt Bregman uit. “Westerse landen, zoals de Verenigde Staten en Angelsaksische landen worden er voornamelijk op aangekeken. ‘Het is bij hen begonnen dus moeten ze ook zelf maar het vuil opruimen,’ zo wordt erover gedacht.”

“LANDEN WIJZEN IN EERSTE INSTANTIE NAAR DE RIJKE LANDEN DIE DE MEESTE VERVUILING HEBBEN VEROORZAAKT”

Nu, tien jaar na de documentaire van Al Gore en bijna dertig jaar na de eerste geluiden over klimaatverandering, boeken we nog steeds niet veel vooruitgang. Zijn we niet al te laat? “Nee hoor, te laat zijn we nog niet,” zegt Bregman geruststellend. “Maar we kunnen niet blijven wachten. Bedenk dat er nu al eilandstaten zijn die vanwege de zeespiegelstijging de bevolking moet verplaatsen naar andere landen. Omdat het klimaat traag reageert kun je echter niet zeker weten wanneer het echt te laat is. Vandaar dat het voorzorgsprincipe zo belangrijk is. Je kunt het klimaatsysteem namelijk niet stoppen als het te hard gaat, bijvoorbeeld met het smelten van de ijskappen aan de polen. Daarom is het wel de bedoeling dat er nu wat gaat gebeuren.” Met het klimaatakkoord van Parijs zijn we in ieder geval op de goede weg. “Met mijn ervaring in de VN weet ik dat het echt fantastisch is dat dit akkoord er op dit moment ligt. Ik besef ook dat het er nu op neerkomt dat het ook echt uitgevoerd wordt. En dat kan taai zijn, taaier dan je wilt. Maar dat is helaas de realiteit. In ieder geval zijn we tot dit akkoord gekomen. Dat is al heel wat!”