Wetenschap en industrie werken samen in project ‘Einstein Telescope Technologies’

Nieuws

10 februari 2022 — Geschreven door VanOns

Er lopen veel studies en projecten om het grensgebied van België, Duitsland en Nederland voor te bereiden op de Einstein Telescope. Het nieuwste project is Einstein Telescope Technologies (ETT), een project dat zich richt op de ontwikkeling van de benodigde technologie, studies van de ondergrond en spin-off naar andere sectoren. De kick-off was in november 2021 en het project loopt tot eind 2023. Het wordt uitgevoerd door een consortium van 12 kennisinstellingen en bedrijven. Wat voegt dit project toe aan andere projecten en voorbereidingen? En waarom is het belangrijk om samen te werken met het bedrijfsleven? Prof. Stefan Hild legt uit.

Waar gaat het project Einstein Telescope Technologies over?

In dit project hebben we een aantal van de lastigste uitdagingen van de Einstein Telescope gebundeld. Vragen als: Hoe bouw je de grote ondergrondse cavernes, die we een paar honderd meter onder het aardoppervlak nodig hebben? Zijn er manieren om een geschikt vacuümsysteem te bouwen met innovatieve en meer kosteneffectieve concepten? En hoe kunnen we een spiegel afkoelen zonder extra ruis te creëren, en de beweging van de spiegel zo klein houden als een fractie van de grootte van een atoom?

Klinkt fascinerend, zwaartekrachtsgolftechnologie…

Absoluut! Observatoria voor zwaartekrachtsgolven behoren tot de meest complexe instrumenten die de mensheid ooit heeft gebouwd. Nadat Albert Einstein het bestaan van zwaartekrachtsgolven had voorspeld, duurde het nog eens 100 jaar voordat we machines hadden die gevoelig genoeg waren om ze te meten. Nu zijn we op weg naar de volgende game changer: de Einstein Telescope. Persoonlijk hou ik van de complexiteit en schoonheid van de technologieën die we nodig hebben.

Er zijn ook andere projecten om de regio voor te bereiden op de Einstein Telescope, zoals ETpathfinder, E-TEST en ET2SMEs. Hoe verhoudt het ETT-project zich hiertoe?

Ik denk dat Einstein Telescope Technologies, of ETT, een natuurlijke volgende stap is. Een aanvulling op de projecten ETpathfinder en E-TEST. Ik hoop vooral dat verschillende aspecten die we in ETT ontwikkelen op een gegeven moment in ETpathfinder terechtkomen. Zoals bijvoorbeeld manieren om te koelen. Of misschien kunnen we in de komende jaren ook een nieuw type vacuümbuis in ETpathfinder testen.

Het ET2SMEs-project heeft een andere focus. Het helpt kleine en middelgrote ondernemingen en andere bedrijven om te profiteren van de Einstein Telescope. Dat project is gericht op de Euregio Maas-Rijn. In het ETT-project werken we samen met het bedrijfsleven op nationaal niveau in Nederland. Dat versterkt weer wat we met ET2SMEs willen bereiken. Kortom: alle projecten en activiteiten zijn met elkaar verbonden en vullen elkaar aan.

Wat worden de belangrijkste resultaten van het ETT-project?

Aan de ene kant hoop ik dat we nieuwe technologieën ontwikkelen. Zoals technieken om spiegels te koelen zonder trillingen te veroorzaken. Of nieuwe algoritmen om de enorme hoeveelheid signalen van de Einstein Telescope zo efficiënt mogelijk te analyseren. Het zou ook echt een grote stap voorwaarts zijn als we nieuwe en meer kosteneffectieve manieren vinden om het grootste vacuümsysteem ter wereld te bouwen.

ETT zorgt nog ergens voor. Namelijk dat partners uit de industrie zich nu al vertrouwd kunnen maken met de eisen en concepten die voor de Einstein Telescope nodig zijn. Dat helpt hen om in de toekomst voorbereid te zijn, als de grote contracten voor de eerste bouw worden gegund.

Hoe zit het met technologische spin-off?

Ik hoop op veel technology transfer van ETT naar andere interessante toepassingen. Kijk bijvoorbeeld naar het onderzoek naar vacuümsystemen: hier proberen we de kosten van grote vacuümsystemen te verlagen en ook de lekkage van waterstof te verminderen. Als het ons lukt om vacuümsystemen op een goedkopere manier te bouwen, dan kan dat bijvoorbeeld gebruikt worden voor het hyperloop-project. En de coatings die we ontwikkelen die lekkage van waterstof verminderen, die zouden een onmiddellijke toepassing kunnen hebben in waterstofauto’s of andere onderdelen van een waterstofeconomie.

Hoe is de industrie tot nu betrokken bij de Einstein Telescope?

Vooral via kleinere contracten en aanbestedingen voor ETpathfinder en E-TEST. Bijvoorbeeld het bouwen van een cleanroom en het bouwen van het ETpathfinder-vacuümsysteem. Daar kregen we al een glimp te zien van de uitstekende capaciteiten van bedrijven. Maar dat was ‘gewoon’ het uitvoeren van projecten die wij als wetenschappers van tevoren hadden ontworpen. ETT brengt ons in een nieuwe fase van samenwerking. Hierbij houden industrie en onderzoekers zich bezig met echte gezamenlijke ontwikkeling van technologieën. Zo kunnen ze hun creatieve ideeën en al hun bestaande deskundigheid combineren.

Waarom is het nodig om met de industrie samen te werken?

Zonder de industrie is het onmogelijk om de Einstein Telescope te bouwen. R&D-laboratoria bouwen is één ding, een onderzoeksinfrastructuur van 1,9 miljard euro bouwen is van een heel andere orde. Hiervoor is expertise nodig in de bouw van civiele infrastructuren van een vergelijkbare schaal. Dit omvat systems engineering, professioneel projectbeheer, risicobeheersing, enz. Dergelijke expertise is aanwezig in de industrie. Alleen als onderzoekers en industrie de handen ineenslaan, kunnen we de Einstein Telescope tot een succes maken.

Dan nog iets. Elke keer dat je grenzen verlegt in de fundamentele wetenschap, blijken er interessante spin-offs te zijn die veel bredere toepassingen hebben. In het zwaartekrachtsgolvenonderzoek hebben we bijvoorbeeld gewerkt aan manieren om lasers te stabiliseren. En die technologie wordt nu gebruikt om onze klokken nauwkeuriger te maken. Een ander voorbeeld: sommige van mijn collega’s in Glasgow hebben zwaartekrachtsgolftechnieken gebruikt om kunstmatige botten te maken via getriggerde stamceldifferentiatie. En andere collega’s hebben nieuwe zwaartekrachtsensoren ontwikkeld, die aardbevingen en tsunami’s vroegtijdig kunnen signaleren.

Zijn er ook uitdagingen in de samenwerking met de industrie?

De echte uitdaging is het creëren van synergiën en win-winsituaties voor alle betrokkenen. Het echte bouwgeld is nog niet beschikbaar. Dat maakt het vooral voor partners uit de industrie moeilijk om zich voor de Einstein Telescope in te zetten. Maar als het budget er eenmaal is, dan is het nodig dat de industrie al voorbereid is en weet wat de specifieke eisen zijn. En dat ze al ervaring hebben met specifieke technologieën. Hier hebben we dus een probleem. Maar ETT is een geweldige kans om precies dit probleem te omzeilen.

Lees meer: