Grünes Licht für den Bau des größten Radioteleskops der Welt

Das Teleskop, das teils in Südafrika, teils in Australien gebaut wird, wird demnächst aus knapp 200 Spiegeln und mehr als 130.000 Antennen bestehen.

Nach jahrelanger Vorbereitung – es wurde viel überlegt, wie das endgültige Radioteleskop aussehen soll und die notwendigen Technologien wurden bereits getestet und entwickelt – fiel die Entscheidung letzte Woche. Bau ist im Gange Quadratkilometer Array (Kurz: SKA): Das größte Radioteleskop der Erde.

jubeln
Die Entscheidung versetzte Radioastronomen in Jubelstimmung. Ebenso Professor Philip Diamond, Generaldirektor von Quadratkilometer-Matrix-Organisation (SKAO), er konnte sein Glück nicht fassen. “Ich bin in Ekstase. Wir arbeiten seit 30 Jahren für diesen Moment. Heute ist ein wichtiger Schritt getan (…) um gleich zwei der größten und komplexesten Netzwerke von Radioteleskopen hier zu bauen Erde, entworfen, um einige der erstaunlichsten Geheimnisse des Universums zu enthüllen.Die Nachricht wurde auch in den Niederlanden (einem der SKAO-Mitgliedstaaten, siehe Kasten) mit Jubel begrüßt. „Wir freuen uns sehr über die Nachricht, dass der Bau von SKA endlich begonnen hat“, sagte Michael van Haarlem, Leiter des niederländischen SKA-Büros.

Das Square Kilometre Array ist ein zwischenstaatliches Projekt, an dem 16 Länder – darunter die Niederlande – seit Jahren arbeiten. Die Länder werden das Radioteleskop gemeinsam bezahlen und bauen. Die Niederlande investieren rund 39 Millionen US-Dollar in SKA und werden auch verschiedene Komponenten liefern. Es wird von ASTRON, dem Niederländischen Institut für Radioastronomie, gebaut.

Größer und sensibler
Natürlich gibt es weltweit einige Radioteleskope. Van Harlem erklärt, dass sich die Quadratkilometer-Matrix deutlich davon unterscheidet Wissenschaften. nl. “SKA ist größer und daher empfindlicher als aktuelle Instrumente und kann daher tiefer in das Universum blicken (und in der Zeit zurückgehen).”

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Das riesige Radioteleskop besteht aus zwei Teilen. Ein Teil entspringt in Australien und besteht aus 131.072 Antennen. Der andere Teil befindet sich in Südafrika und enthält 197 Radioschüsseln. Antennen und Schüsseln nehmen Funkwellen auf, die dann in digitale Signale umgewandelt und in ultraschnellen Computern weiterverarbeitet werden. Das Endergebnis sind zum Beispiel Bilder des Himmels bei Radiowellenlängen und andere verarbeitete Signale, die zur Untersuchung von Sternen und Planeten verwendet werden können.“

Interferometer
Die beiden Teleskope in Australien und Südafrika arbeiten getrennt voneinander. “Eine (in Australien) auf den längsten Wellenlängen und eine in Südafrika auf etwas kürzeren Wellenlängen”, sagt van Harlem. “Beide sind Beispiele für Interferometer.” Dies bedeutet, dass gleichzeitig Beobachtungen von fast 200 Gerichten in Südafrika kombiniert werden. Das gleiche gilt für die Beobachtungen von Tausenden von Antennen in Australien. Dies simuliert tatsächlich ein riesiges Radioteleskop mit einer Gesamtempfangsfläche von etwa 1 Quadratkilometer.

Erwartungen
Die Erwartungen sind hoch, wie sich herausstellte, als wir Van Haarlem fragten, was SKA verraten könnte. “SKA ist ein vielseitig anwendbares Werkzeug, mit dem viele Untersuchungen durchgeführt werden können. Von der Untersuchung der ersten Sterne und Galaxien im frühen Universum über die Kartierung der Verteilung von Wasserstoffgas in nahen und fernen Galaxien bis hin zur Suche nach Pulsaren (den Überresten antiker Sterne, die Pulsationen aussenden) von Radiostrahlung).

Die Anordnung der Antennen (erkennbar an diesem künstlerischen Eindruck) und des Geschirrs ist gut durchdacht. Bewusst hat man sich für das Hinterland von Australien und Südafrika entschieden. „Weit weg von den Störsignalen, die Menschen erzeugen“, sagt van Harlem. “Anderenorts auf der Erde behindert menschliche Aktivität die sensibelsten Beobachtungen.” Foto: SKAO/ICRAR.

die Geduld
Radioastronomen sind gespannt, die ersten Bilder des Square Kilometre Array zu überprüfen, aber es ist etwas Geduld erforderlich. Obwohl offiziell beschlossen wurde, mit dem Bau zu beginnen, wird es noch einige Zeit dauern, bis der Spaten in die Erde eindringt. Es wird erwartet, dass es Anfang 2022 nur an ausgewählten Standorten in Australien und Südafrika zu Aktivitäten kommen wird. Sie bereiten sich darauf vor, ihre Teile zu bauen. „In den kommenden Monaten werden niederländische Unternehmen Aufträge erhalten, die für sie erforderliche Soft- und Hardware zu liefern Quadratkilometer Array Es wird bis Ende dieses Jahrzehnts fertig sein”, sagt Van Harlem.

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erste Szenen
So wie es jetzt aussieht ist es Quadratkilometer Array Im Jahr 2028. Glücklicherweise ließen die ersten Beobachtungen nicht lange auf sich warten. “Ein Teleskop wie SKA wird in Etappen gebaut. Die Beobachtungen können beginnen, bevor alle Antennen und Schüsseln platziert sind. Wir erwarten die ersten Ergebnisse ab 2024.”

Der Wert des Baus und der Nutzung des größten Radioteleskops der Welt beträgt rund 2 Milliarden Euro. “Es ist viel Geld, deshalb arbeiten 16 Länder zusammen, um dieses Teleskop zu bauen. Wir teilen uns die Kosten, damit wir Zugang zu einem Teleskop haben, das empfindlicher ist, als sich jedes Land alleine leisten kann”, erklärt Van Harlem . “Und die technologische Innovation, die erforderlich ist, um ein so komplexes Werkzeug zu bauen, bietet Unternehmen in den teilnehmenden Ländern Chancen.” Doch das Herz der Radioastronomen schlägt beim SKA höher, weil es grundlegende Fragen gibt, die ein leistungsstarkes Radioteleskop beantworten kann. Beispiel: Wie entstehen Sterne und Galaxien? Was wird in ferner Zukunft mit dem Universum passieren? Gibt es anderswo auf anderen Planeten intelligentes Leben? All das sind Fragen, die die Astronomie und damit auch SKA beantworten möchte.“

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