Square Kilometre Array Baubeginn für weltgrößtes Radioteleskop

Supermaschine für Astronomen: In Australien und Südafrika hat der Bau Tausender Antennen begonnen – zusammengeschaltet sollen sie einst als Megateleskop funktionieren.
So soll der Teil des Teleskops in Australien aussehen: Tausende Dipolantennen sollen zum größten Radioteleskop der Welt zusammengeschaltet werden

So soll der Teil des Teleskops in Australien aussehen: Tausende Dipolantennen sollen zum größten Radioteleskop der Welt zusammengeschaltet werden

Foto: Australia's Department of Industry / AFP

Die Gegenden, in denen der Baustart für das Square Kilometre Array, kurz SKA, gefeiert wird, sind abgelegen. Das ist auch Absicht. Denn nichts soll den Empfang des größten Radioteleskops der Welt stören – kein Radiosender, Radar oder GPS-Signal. Die Wahl fiel deshalb auf die Halbwüstenlandschaft Karoo in Südafrika und Murchison Shire im Westen Australiens. Beide Regionen zählen zu den abgelegensten Gegenden der Welt.

Schon in den Achtzigerjahren keimte die Idee zu dem größten Radioteleskop der Welt, am Montag hat der Bau nach mehrfachen Verzögerungen endlich begonnen. »Das ist der Moment, in dem es real wird«, sagte Phil Diamond, Generaldirektor von SKA laut BBC  bei der Eröffnung. Teil der Anlage werden 200 Parabolantennen sein und 131.000 Dipolantennen, die an Weihnachtsbäume erinnern.

Pläne der Dipolantennen: Sie erinnern an Weihnachtsbäume

Pläne der Dipolantennen: Sie erinnern an Weihnachtsbäume

Foto: Australia's Department of Industry / AFP

10.000-mal schneller als bisher

Die Tausenden Einzelantennen sollen über Glasfaserleitungen miteinander verschaltet werden und so zum größten Radioteleskop der Welt werden. Zusammen haben die Antennen dann eine Empfangsfläche von einer Million Quadratmetern. Laut den Plänen wird ein Teil der Antennen in einem Umkreis von mehr als zwei Kilometern dicht beieinanderstehen. Der Rest wird spiralförmig angeordnet sein, im Abstand von Hunderten bis Tausenden Kilometern.

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Durch die riesige Empfangsfläche lassen sich kosmische Strukturen kartieren wie unsere Milchstraße, aber auch die ersten Galaxien des Universums, hoffen Astronominnen und Astronomen. Das SKA soll 50-mal empfindlicher sein als bisherige Radioteleskope und 10.000-mal schneller messen. Dadurch wird das SKA tiefer in das Universum schauen können.

Ein Teil der Anlage wird in Südafrika stehen, der andere in Australien. Das Hauptquartier wird in Großbritannien eingerichtet. Das SKA gilt als Supermaschine, die sich einreiht in bahnbrechende naturwissenschaftliche Anlagen wie den Teilchenbeschleuniger LHC am Europäischen Kernforschungszentrum Cern. Im Jahr 2028 soll das größte Radioteleskop der Welt fertig sein.

Das Geheimnis der Radiowellen aus dem All

Radiowellen unterscheiden sich nicht grundsätzlich von sichtbarem Licht, das auch elektromagnetische Strahlung ist, haben aber eine sehr viel größere Wellenlänge zwischen 10 Zentimetern und 100 Kilometern. Ihren Namen tragen sie, weil Radiosender den Wellenlängenbereich für die Übertragung ihrer Programme nutzen.

Kosmische Radiowellen entstehen bei einer Vielzahl natürlicher Prozesse: Gaswolken im All senden etwa charakteristische Radiostrahlung aus, deren Wellenlänge ihre chemische Zusammensetzung verrät. Radiowellen haben den Vorteil, dass sie sich vom Erdboden aus beobachten lassen und nicht von der Erdatmosphäre verschluckt werden, wie etwa Infrarotlicht oder Röntgenstrahlung.

Das SKA-Teleskop soll in der Lage sein, auch schwache Signale von Radiowellen zu empfangen, die von kosmischen Quellen kommen, die Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt sind. Darunter auch Signale, die in den ersten hundert Millionen Jahren nach dem Urknall aufgetreten sind.

Die Antennen müssen möglichst ablegen stehen, damit sie nicht von technischen Radiowellen gestört werden

Die Antennen müssen möglichst ablegen stehen, damit sie nicht von technischen Radiowellen gestört werden

Foto: Australia's Department of Industry / AFP

Energieausbruch in Millisekunden

Astronomen könnten mit SKA Gravitationswellen erforschen und Einsteins Relativitätstheorie unter extremen Bedingungen testen. Forschungsschwerpunkte seien auch bisher rätselhafte schnelle Radiostrahlungsausbrüche, sogenannte Radioblitze. Diese geben teilweise im Bruchteil einer Sekunde so viel Energie ab wie die Sonne in einem ganzen Jahr. »Bisher haben wir keine Ahnung, was sie sind«, sagte Shari Breen, wissenschaftliche Leiterin bei SKA, über die rätselhaften Radioblitze. »Hoffentlich wird uns SKA eine Antwort liefern.« Die Kosten des Projekts werden auf zwei Milliarden Euro geschätzt.

Der erste Meilenstein soll 2024 erreicht werden, wenn vier Parabolantennen in Australien mit sechs Antennenstationen in Südafrika zusammengeschaltet werden, zu einem großen Radioteleskop. Bisher sind acht Länder hauptverantwortlich für SKA: Südafrika, Australien, Großbritannien, China, Italien, Niederlande, Portugal und die Schweiz. Aus Deutschland ist die Max-Planck-Gesellschaft an dem Projekt beteiligt.

koe
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