Projekte
Die Vorbereitungen und die Forschung und Entwicklung für das Einstein-Teleskop erfolgen teilweise im Rahmen von Projekten. Im Folgenden ist ein Großteil dieser Projekte in den Niederlanden, Belgien und Deutschland aufgeführt.
ETpathfinder: F&E-Labor für Gravitationswellendetektoren
ETpathfinder wird ein Prüfstand für die Gravitationswellendetektor-Technologie in Maastricht sein. Es wird dort ein vollständiges Laserinterferometer geben, mit dem verschiedene Aufbauten und das Zusammenspiel der Komponenten getestet werden können. Auf diese Weise trägt ETpathfinder zur Entwicklung von besseren und neuen Technologien bei.
E-TEST: Bodenstudien und Prototyp eines großen Siliziumspiegels
Das Projekt E-TEST besteht aus zwei Hauptteilen: Bodenstudien und die Entwicklung eines Prototyps eines neuartigen Spiegels aus Silizium in Lüttich. Mit den Bodenuntersuchungen können die Forscher:innen den Untergrund der Euroregion Maas-Rhein besser kartieren, um zu ermitteln, wo das unterirdische Einstein-Teleskop entstehen könnte. Der innovative tiefgekühlte Siliziumspiegel ist erforderlich, damit das zukünftige Einstein-Teleskop die gewünschte Empfindlichkeit erreicht.
ET2SMEs: für eine stärkere Einbeziehung von kleinen und mittleren Unternehmen
Das Einstein-Teleskop und Einrichtungen wie ETpathfinder und E-TEST bieten Möglichkeiten für Unternehmen. Wie können die kleinen und mittleren Unternehmen in der Euroregion Maas-Rhein so viel wie möglich davon profitieren? Das Projekt ET2SMEs identifiziert diese Möglichkeiten und kann durch Gutscheine zur notwendigen Vorfinanzierung beitragen.
ET Technologies
Das Projekt ET Technologies umfasst verschiedene Aspekte. Im Rahmen dieses Projekts arbeiten Forschende und Unternehmen an spezifischen Technologien für das Einstein-Teleskop, die Bodenforschung und die Ausgliederung von Technologien in andere Sektoren. Das Projekt konzentriert sich auf die Niederlande und ergänzt andere Untersuchungen und Arbeiten im Rahmen von ETpathfinder, E-TEST und ET2SMEs. Eines der Teilprojekte befasst sich mit der Nachhaltigkeit beim Bau und Betrieb des Einstein-Teleskops.
Gravitationswellen: die neuen kosmischen Boten
Dieses Projekt trägt zur Verbesserung des bestehenden Gravitationswellenobservatoriums Virgo nahe Pisa bei. Gleichzeitig dienen Teile dieses Projekts auch der Forschung und Entwicklung für das Einstein-Teleskop. Dazu gehören die Entwicklung und Erprobung von Instrumenten und Software zur Kompensation des Newtonschen Rauschens, die Realisierung eines Spiegels mit einem Durchmesser von 60 cm und die Entwicklung eines Systems für die Erzeugung von frequenzabhängigem Quetschlicht. All diese Entwicklungen werden dafür sorgen, dass mehr Gravitationswellensignale aufgefangen werden können.
Gravitationswellen: ein neuer Pfad zur Fundamentalphysik, Astrophysik und Kosmologie
Wie kann man bessere und intelligentere Kontrolltechniken entwickeln? Und was können wir über den Untergrund in der Euroregion Maas-Rhein lernen? Im Rahmen dieses Projekts arbeiten eine Reihe von Doktorand:innen und Post-Docs an diesem Thema. Neben Innovationen für das Einstein-Teleskop konzentriert sich dieses Projekt teilweise auch auf die Datenanalyse und -interpretation derzeitiger Gravitationswellendetektoren.
Niederländisches Black Hole Consortium
Es handelt sich um ein breit angelegtes interdisziplinäres Projekt in den Niederlanden, das auf verschiedene Weise zur Erforschung Schwarzer Löcher beiträgt. Ein Teil des Projekts betrifft beispielsweise die Forschung mit dem Event Horizon Telescope (EHT) und die Verbesserung des bestehenden Gravitationswellendetektors Virgo. Einige Teile des Projekts befassen sich mit dem Einstein-Teleskop und tragen zur Bodenforschung, Verbesserung von Spiegeltechnologie und Öffentlichkeitsarbeit bei.
Third Generation Gravitational Wave Telescope
In diesem Projekt arbeiten 14 deutsche Universitäten gemeinsam an der Technologie für Gravitationswellendetektoren der dritten Generation, darunter auch das Einstein-Teleskop. Das Projekt befasst sich u. a. mit der Messung seismischer Störungen und der Entwicklung kristalliner Fasern, die die großen Spiegel tragen sollen. Die Förderung ist Teil eines größeren Programms zur Unterstützung von Großanlagen in der Astroteilchenphysik in Deutschland.
Erforschung des dunklen Universums mit Gravitationswellen: von der Quantenoptik zur Quantengravitation
Vier flämische Universitäten bündeln ihr Fachwissen im „Flämischen Konsortium für Gravitationswellen“. Sie verfügen über Fachwissen auf dem Gebiet der Theorie, Astrophysik, Datenanalyse und Instrumentierung. Dies umfasst bestehende Detektoren und zukünftige Gravitationswellenobservatorien wie das Einstein-Teleskop. Die Forschung konzentriert sich auf drei Themen: Präzise Tests der allgemeinen Relativitätstheorie, Kosmologie des frühen Universums und die Entstehung und die Population von Sternen. Die Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten in diesem Projekt betreffen Spiegel und Beschichtungen, tiefgekühlte Elektronik sowie Optikdesign und -kontrolle.
SILENT : Seismische Isolierung des Einstein-Teleskops
Der Nachweis von Gravitationswellen bleibt eine Herausforderung, da die seismische Aktivität der Erde selbst die Messungen stören kann. Im Rahmen des SILENT-Projekts (Seismic IsoLation of EinsteiN Telescope) arbeiten die Wissenschaftler:innen an einer stabilen Plattform, die wie „im Raum schwebt“, und an speziellen Sensoren, die helfen sollen, das Gravitationswellensignal vom Rauschen zu unterscheiden. Um dies zu erreichen, werden drei wichtige Innovationen kombiniert: neue optische Trägheitssensoren, spezielle effiziente Kontrollsysteme und die direkte Messung des Newtonschen Rauschens.
SUNRISE: Entwicklung von supraleitenden Aktoren für Schwingungssensoren und Spiegelaufhängungen
Im Rahmen des SUNRISE-Projekts wird ein sehr präziser tiefgekühlter Aktuator aus Niob entwickelt. Auch diese Komponente benötigt das Einstein-Teleskop, um die gewünschte Empfindlichkeit zu erreichen. Die Forschenden sind dabei, die Geometrie zu optimieren und herauszufinden, wie sich dieser Aktor am besten herstellen lässt.
Virgo: Physik mit Gravitationswellen
Im Rahmen dieses Projekts arbeiten mehrere französischsprachige Universitäten in Belgien an der Datenanalyse, der Bereitstellung von Rechenleistung für und der Instrumentierung von Gravitationswellendetektoren. Dies betrifft derzeitige Detektoren wie Virgo, aber auch das Einstein-Teleskop. Bei den Analysen, dem Ausbau des Rechnernetzes und der Entwicklung von Phasenkameras berücksichtigen die Wissenschaftler:innen bereits die Anwendbarkeit im Einstein-Teleskop.
Schwerkraft: eine neue Entdeckungsreise
Dies ist einer der Startimpulse der niederländischen Nationalen Wissenschaftsagenda (NWA) für die Jahre 2018 bis 2021. Das Projekt befasst sich mit allen möglichen Projekten, die etwas mit der Schwerkraft zu tun haben, und das Einstein-Teleskop ist ein Teil davon. Das Projekt hat bereits zur Einrichtung einer Task Force für das Einstein-Teleskop in den Niederlanden, zu vorbereitenden Bodenuntersuchungen und Phasenkameras für künftige Gravitationswellendetektoren beigetragen.
Abgeschlossene Projekte
Bohrungen und seismische Messungen in Terziet
In Terziet wurde nach einer Bohrung bis zu einer Tiefe von 250 Metern ein seismischer Sensor installiert. Die ersten Messungen in dieser Tiefe im Jahr 2019 haben gezeigt, dass der Limburger Boden ruhig genug für das Einstein-Teleskop zu sein scheint.
- Lesen Sie den Bericht über die Ergebnisse dieser Untersuchung auf der Nikhef-Website
- Lassen Sie sich direkt den Bericht mit den Ergebnissen anzeigen: „Seismische Charakterisierung der Euregio Maas-Rhein im Hinblick auf das Einstein-Teleskop“ (pdf)
Pilotstudie zu den Tiefbaukosten für das Einstein-Teleskop
Erste Studie über Kosten und Dauer der Bohr- und Aushubarbeiten für das Einstein-Teleskop. Die Ergebnisse wurden in ein Kostenbuch aufgenommen, das Teil des Antrags auf Aufnahme in die Europäische Roadmap für große Forschungsinfrastrukturen (ESFRI-Roadmap) war. Der ESFRI-Antrag ist mittlerweile genehmigt worden.
Studie über die sozioökonomischen Auswirkungen
2018 untersuchte die Technopolis Group die erwarteten Auswirkungen des Einstein-Teleskops auf die Region Eindhoven-Leuven-Aachen. Die Studie zeigt, dass die Ansiedlung des Einstein-Teleskops wahrscheinlich positive Auswirkungen sowohl auf den wissenschaftlichen Standort als auch auf die Wirtschaft haben wird. Dieser Studie zufolge sind Investitionen in die Forschungs- und Entwicklungseinrichtung ETpathfinder mit Sicherheit von Vorteil, selbst wenn das Einstein-Teleskop nicht in diese Region kommt.
Studie über sozioökonomische Auswirkungen auf die Wallonie
2019 untersuchten CIDE-SOCRAN und die HEC Lüttich die zu erwartenden Auswirkungen des Einstein-Teleskops auf die Wallonie. In der Studie werden auch die Bedingungen für die optimale Nutzung der wirtschaftlichen Möglichkeiten beschrieben.