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Improved test of the Weak Equivalence Principle: First scientific results of the MICROSCOPE mission

弱等效原理的改进测试：显微镜任务的第一个科学成果

基本信息

批准号：
247729241
负责人：
Professor Dr. Claus Lämmerzahl
金额：
--
依托单位：
Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2013
资助国家：
德国
起止时间：
2012-12-31 至 2017-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/247729241?language=en
关键词：
Improved test Weak Equivalence Principle

项目摘要

Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist der Test des schwachen Äquivalenzprinzips (WEP, Weak Equivalence Principle) mit höherer Genauigkeit. Die Grundlage hierfür ist die Auswertung der wissenschaftlichen Daten der Satellitenmission MICROSCOPE. Das WEP ist das zentrale Prinzip der Allgemeinen Relativitätstheorie und der Physik überhaupt und wird seit Galileo immer genaueren Tests unterworfen. Mithilfe der Satellitenmission MICROSCOPE kann der Eötvös Parameter mit einer Genauigkeit von 5.0E-16 bestimmt werden, was eine Verbesserung von mehr als zwei Größenordnungen gegenüber den bisher besten Tests bedeutet. Der Schritt in den Weltraum ist notwendig, da erdgebundene Experimente grundlegende technische Grenzen erreicht haben. Zusätzlich liefern diese Experimente einen großen Beitrag zur Suche von Effekten, die von Quantengravitationstheorien vorhergesagt werden. Auch die Abschätzung von Parametern dieser Theorien profitiert von erhöhter Genauigkeit der WEP-Tests. MICROSCOPE ist eine französische Satellitenmission mit deutscher Beteiligung. Der Start ist für April 2016 vorgesehen. Das ZARM ist Mitglied in der Science Working Group und verfügt über das Erstzugriffsrecht auf die Rohdaten der Mission, was die in diesem Projekt durchzuführende Datenanalyse ermöglicht. Wir verfügen bereits über eine starke Expertise bei der Entwicklung von Modellen und Simulationsprogrammen für Raumfahrtmissionen, sowie der Analyse von Missionsdaten - insbesondere im Bereich der Mehrkörperdynamik, die speziell für MICROSCOPE relevant ist. Im Falle von MICROSCOPE muss insbesondere die relative Beschleunigung der Testmassen in den Beschleunigungssensoren bestimmt werden. Das Erreichen des Projektziels erfordert Arbeiten in drei Bereichen: (i) Fertigstellen eines Tools zur Analyse von zeitabhängigen Störeffekten basierend auf den mathematischen Grundlagen der Wavelet-Transformation. In den offiziellen Datareports der MICROSCOPE Mission wird die ZARM-Wavelet Analyse einen festen Platz einnehmen. (ii) Entwicklung einer sog. Fingerprint -Datenbank, welche die spektralen Eigenschaften (zeitabhängig und zeitunabhängig) von sämtlichen Störeffekten beinhaltet. (iii) Analyse der Messdaten. Dabei muss die Datenanalyse einzelner Messreihen schon während der Mission durchgeführt werden, da deren Ergebnisse in die Kalibrierungsphasen eingehen, was die Messgenauigkeit verbessert. Die Modelle und Prozeduren, die in diesem Projekt entwickelt werden sollen, können aufgrund des generischen Charakters der Herangehensweise auf andere wissenschaftliche Missionen übertragen werden - insbesondere in den Bereichen Geodäsie und Fundamentalphysik.

Ziel des vorgeschlagenen Projektes ist der Test des schwachen Äquivalenzprinzips （WEP，弱等效原理）mit höherer genauigkeen。卫星发射显微镜的研究与应用。Das WEP ist Das zentrale Prinzip der Allgemeinen Relativitätstheorie和der Physik <e:1> berhaupt and wid seit Galileo immer genaueren Tests unterworfen。卫星发射显微镜kann der Eötvös参数为einer Genauigkeit von 5.0E-16最佳估计werden，是eine Verbesserung von mehr als zwei Größenordnungen gegen<e:2> ber den bisher best Tests bedeutet。在科学的基础上，科学的基础上，科学的基础上，科学的基础上，科学的基础上，科学的基础上。Zusätzlich liefen diese experiment einen groen ß ß Beitrag zur Suche von Effekten, die von quantengravationstheorien vorergesagt werden。每个die Abschätzung von Parametern dieser理论分析器von erhöhter Genauigkeit der WEP-Tests。显微镜ist eine französische卫星发射mit deutscher Beteiligung。Der Start ist于2016年4月1日发布。德国科学工作小组和德国科学研究所（german Science Working Group and verfgt）的研究工作小组（german Science Working Group）的研究工作小组（german Science Group）的研究工作小组（german Science Group）的研究工作小组（german Science Group）的研究工作小组（german Science Group）的研究工作小组（german Science Group）的研究工作小组（german Science Group）的研究工作小组（german Science Group）的研究工作小组（german Science Group）的研究工作小组（german Science Group）。Wir verfgen bereits <e:1> bereine starke Expertise beder Entwicklung von Modellen and simulation programmen fr raumfahrmissionen, sowie der analyze von Missionsdaten - insbesonere im Bereich der Mehrkörperdynamik, die speziell f<e:1>显微镜相关列表。在此基础上，我对显微镜下的微生物进行了研究。(1)基于小波变换的fertigstelles Tools zur Analyse von zeitabhängigen Störeffekten。在显微镜任务下的官方数据报告中，采用了小波分析方法。Entwicklung einer sog。指纹数据库，指纹图谱特征分析（zeitabhängig和zeitunabhängig） von sämtlichen Störeffekten。分析信息。Dabei muss die Datenanalyse einzelner Messreihen schon während der Mission durchgegehen schon, der derengebnise in die alibrierungsphasen schen, die Messgenauigkeit verbessert。Die Modelle and Prozeduren, Die in diesem project entwickelt werden sollen, können aufgrund des generischen charters der Herangehensweise aufandere wissenschaftliche Missionen bertragen werden - insbesonere in den berichen Geodäsie and Fundamentalphysik。

项目成果

期刊论文数量（2）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Generic Computation Method of Free-Molecular Flow Effects on Space Objects

空间物体自由分子流效应的通用计算方法

DOI：
10.2322/tastj.14.pd_105
发表时间：
2016
期刊：
Transactions of The Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Space Technology Japan
影响因子：
0
作者：
T. Kato;B. Rievers;M. List
通讯作者：
M. List

Modelling of Solar Radiation Pressure Effects: Parameter Analysis for the MICROSCOPE Mission