Radioastronomie
Großer Lauschangriff auf das Weltall
Mit einem Array von mehreren hunderttausend Antennen soll innerhalb der nächsten 20 Jahre die Radioastronomie erheblich zum Verständnis unseres Kosmos beitragen.
Die Ergebnisse der Forschungen mit dem Antennen-Array werden die Physik nicht völlig auf den Kopf stellen, aber über fünf grundsätzliche Fragen des Universums erhofft man sich nähere Aufklärung:
- Immer noch gilt es, Einsteins allgemeine Relativitätstheorie in der Praxis so genau wie möglich zu überprüfen.
- Weiterhin können Erkenntnisse gewonnen werden, wie sich kurz nach dem Urknall (Big Bang Theory) die ersten Sterne und Galaxien entwickelt haben.
- Darüber hinaus ist eine weitere Aufklärung über den Anteil der sogenannten Dunklen Materie an der Gesamtmasse des Universums und deren Eigenschaften möglich.
- Dann können Struktur und Stärke der enormen Magnetfelder, die den gesamten Kosmos durchdringen, näher untersucht werden.
- Schließlich kann die Aufstellung zur Klärung der Frage beitragen, ob wir allein im Universum sind.
Die letzte Frage konnte bekanntlich vom SETI-Projekt mit dem stationären 300-m-Radioteleskop in Arecibo (www.seti.org) nicht geklärt werden. Das neue, gigantische Antennen-Array erreicht naturgemäß eine weitaus höhere Empfindlichkeit: So könnten die Abstrahlungen eines Flughafen-Radars auf einem 50 Lichtjahre entfernten Planeten noch sicher erkannt und identifiziert werden. Unter dem Namen „Square Kilometre Array“ (SKA) wird in den nächsten zehn bis zwölf Jahren ein Radioteleskop der Superlative mit einer Detektorfläche von 1 km² entstehen. Die Antennen werden in der südafrikanischen Karoo-Wüste und in der australischen Murchison-Region errichtet. Für die Auswahl waren die Kriterien einer möglichst trockenen Atmosphäre und einer geringen Störstrahlung maßgeblich. Dem SKA-Konsortium gehören elf Ländern an, darunter Deutschland und die USA; mehr als 100 Organisationen aus 20 Ländern sind an Planung, Ausführung und der Durchführung der Experimente beteiligt. Das SKA hat seinen Sitz in England am Jodrell Bank Observatory in der Nähe von Manchester.
Big Science für den Big Bang
Der Startpunkt für die Vorphase des Projekts lag im Jahr 2012; in dieser Phase geht es darum, alle Voraussetzungen für die Realisierung zu erfüllen. Dazu zählen die detaillierten Konstruktionen ebenso wie die noch erforderlichen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten und die Vorbereitung der Verträge mit den ausführenden Firmen. Zwischen 2018 und etwa 2025 soll das System in einer ersten Ausbaustufe gebaut und getestet werden. Dafür werden in Australien mehr als 900 Stationen gebaut, von denen jede fast 300 Dipolantennen enthält. Hinzu kommt ein „SKA1 Survey“-Teleskop mit 96 Parabolantennen, in das die 36 Antennen des bestehenden ASKAP-Teleskopes integriert werden. In Südafrika entsteht ein Array mit 254 Parabolantennen, das die bestehenden 64 Antennen des MeerKAT-Projektes nutzen wird. In der Phase 2 des Projekts soll dann an beiden Standorten die Zahl der Empfangselemente auf mehrere tausend Parabolantennen für die hohen Frequenzen (500 MHz bis 10 GHz) und Antennen-Arrays für die mittleren Frequenzen (200 MHz bis 500 MHz) aufgestockt und mehrere Millionen Niederfrequenz-Dipolantennen (70 MHz bis 200 MHz) installiert werden.
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