Eine einmalige Chance für Europa

© Igor Tschekalin

Das Einstein-Teleskop bietet Europa eine einzigartige Gelegenheit, in einem neuen Wissenschaftsgebiet eine führende Position einzunehmen. Mit Gravitationswellen stehen wir am Anfang eines schnell expandierenden Wissenschaftsgebiets, das uns eine völlig neue Möglichkeit bietet, das Universum zu studieren. Seit Jahrhunderten können Physiker und Astronomen das Universum durch den Blick auf sichtbares Licht sehen, seit 1932 durch die Messung von Radiowellen und neuerdings durch die Entdeckung von Neutrinos.

Mit dem ersten Nachweis von Gravitationswellen im Jahr 2015 konnten wir jedoch Schwingungen im gleichen Raum und zur gleichen Zeit messen. Gravitationswellen werden es ermöglichen, beispiellose kosmische Beobachtungen durchzuführen, dichtere Materiekörper, die ersten Stadien nach dem Urknall und die schwersten Störungen der Raumzeit in der Nähe von Schwarzen Löchern zu untersuchen. Darüber hinaus ermöglicht es uns, mehr über die dunklen, unentdeckten Teile des Universums zu erfahren.

Das Einstein-Teleskop wird ein innovatives unterirdisches Observatorium für diese faszinierende Studie von Gravitationswellen. Es wird jährlich bis zu einer Million Gravitationswellen aus binären Quellen im ganzen Universum nachweisen, und zum ersten Mal können wir das frühe Universum sehen. Dies ermöglicht es uns, die Zeit vor der Entstehung der ersten Sterne zu studieren: das kosmische dunkle Zeitalter (siehe Abbildung 1).

Die Forschung selbst ist grundlegend und von Neugier motiviert. Um die maximal gewünschte Empfindlichkeit zu erreichen, wird das Einstein-Teleskop die Grenzen von Schlüsseltechnologien wie Photonik, Licht, Quantentechnologien, Nano und Digital verschieben. Die Verarbeitung riesiger Datenmengen geht Hand in Hand mit der Entwicklung von Data Science und Quantencomputing. Dies bietet große Chancen für Innovationen sowohl im Wissenschafts- als auch im Technologiebereich.

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Vorteile des Hostings des Einstein-Teleskops

Die Schaffung des Einstein-Teleskops verleiht Europa eine führende Rolle im globalen Wissenschaftsbereich. Dies stärkt die europäische Marke als führendes Unternehmen in fortschrittlicher Technologie und Wissenschaft. Darüber hinaus stärkt es Europas Basis in der Grundlagenforschung, die als langfristiges Verdienstpotential eingestuft wird. Neben direkten geschäftlichen Aufgaben können das Wissen und die Expertise von Einstein Telescope sowie die innovativen Technologien von bestehenden oder neuen Unternehmen angewendet werden.

Einstein-Teleskop, Gravitationswelle
Abbildung 1: Eine Zeitleiste der Geschichte des Universums. Einsteins Teleskop wird Signale von verschmelzenden Schwarzen Löchern bis zu einer Rotverschiebung von 100 messen können. Bildquelle: NAOJ Credit
Einstein-Teleskop, Gravitationswelle
Abbildung 2: Das Einstein-Teleskop ist ein Gravitationswellen-Observatorium, das in Europa im Grenzgebiet Eurigio Maas-Rhein zwischen Belgien, Deutschland und den Niederlanden oder auf Sardinien, Italien, realisiert wird. Über den künftigen Standort wird 2024 entschieden. Bildnachweis: Nikhef

Innovationen in den Bereichen vibrationsfreie Kühlung, Vakuumtechnologie, längerwellige optische Komponenten und datenintensive Verarbeitung sind bereits in der Pipeline. Zudem generieren große Forschungsinfrastrukturen oft Spin-offs mit Breitenwirkung. Die Wissenschaft am CERN hat beispielsweise zur Entstehung des World Wide Web und der Medipix-Sensortechnologie geführt, die unter anderem in der medizinischen Bildgebung eingesetzt wird.

Derzeit laufen Sanierungsaktivitäten an zwei Kandidatenstandorten, um das Einstein-Teleskop zu beherbergen. Das Grenzgebiet zwischen Holland, Belgien und Deutschland (Euregio Maas-Rhein) ist einer der Kandidaten für die Aufnahme der Sternwarte. Ein weiterer potenzieller Standort ist die Mine Sos Enattos in Sardinien, Italien. Ob in der Euregio Maas-Rhein oder auf Sardinien, die Einrichtung des Einstein-Teleskops wird das Wissenssystem in der Region stärken. Wirkungsstudien weisen auf eine verstärkte Zusammenarbeit zwischen Wissensinstitutionen und Unternehmen hin.

Die Ankunft des Einstein-Teleskops wird auch die regionale Wirtschaft ankurbeln, da Milliarden europäischer Investitionen über einen längeren Zeitraum mehr als das Dreifache des wirtschaftlichen Mehrwerts betragen. Darüber hinaus wird die geschätzte Zahl der direkten und indirekten Arbeitsplätze vor Ort die Grundlage für die Entwicklung wissenschaftlicher und technischer Talente in der Gastregion bilden. Dies ist einmal mehr ein fruchtbarer Boden für ein Hightech-Ökosystem und neue innovative Aktivitäten.

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Gravitational Wave Science und das European Strategic Forum for Research Infrastructure

Das Einstein-Teleskop-Konsortium wurde gegründet und besteht aus etwa 40 Forschungseinrichtungen und Universitäten in mehreren europäischen Ländern, darunter Frankreich, Deutschland, Ungarn, Norwegen, die Schweiz und Großbritannien. Mit politischer Unterstützung Belgiens, Polens, Spaniens und der Niederlande, angeführt von Italien, wurde ein Vorschlag zum Bau des Einstein-Teleskops für die Aktualisierung 2021 der Roadmap des European Strategic Forum for Research Infrastructure vorgelegt.

Auf das Einstein-Teleskop wurden bereits große Fortschritte gemacht.

Geologische Studien sind im Gange, um die Bodeneignung an den Kandidatenstandorten zu bestätigen, während der wirtschaftliche Fall durch sozioökonomische Studien gestützt wird. Die Länder müssen ihre Nominierung für die Aufnahme des Einstein-Teleskops bis 2024 durch Bekanntgabe des Bid Books einreichen. Während das Gastland oder der Staatenbund einen Großteil der Kosten für die Infrastruktur des Standorts tragen muss, ist klar, dass das Einstein-Teleskop nur mit der gemeinsamen politischen und finanziellen Unterstützung mehrerer europäischer Länder realisiert werden kann.

Während Gravitationswellen 2015 von der LIGO Virgo Collaboration entdeckt wurden, freuen wir uns darauf, bis 2035 das Einstein-Teleskop zu erreichen, eine innovative neue Infrastruktur, die Europa an die Spitze der wissenschaftlichen Forschung bringen und letztendlich zu einem besseren Verständnis seiner Ursprünge führen wird. Universum Entwicklung.

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