Test of general relativity with GALILEO satellites

Abstract

Diese Arbeit beschreibt einen satellitengestützten Test des Einstein'schen Äquivalenzprinzips, im speziellen der Universalität der Gravitationsrotverschiebung, als zentralen Bestandteil der Allgemeinen Relativitätstheorie. Seit ca. vierzig Jahren gab es kein neues Experiment, mit welchem die Gravitationsrotverschiebung genauer überprüft werden konnnte. Durch einen fehlerhaften Orbiteinschub der ersten beiden Satelliten der GALILEO Konstellation gab es nun die Möglichkeit zur Neuauflage eines Tests, der in dieser Arbeit vorgestellt wird. Dabei ist sowohl eine genaue Orbitmodellierung für die Satelliten sowie die korrekte Betrachtung systematischer Effekte, die in der Weltraumumgebung auf die Satelliten einwirken, von wesentlicher Bedeutung. Durch diesen Test ergibt sich ein in Bezug auf den letzten Test vor vierzig Jahren (Gravity Probe - A) vierfach genaueres Ergebnis bzgl. der Vorhersage der Gravitationsrotverschiebung aus der Allgemeinen Relativitätstheorie.