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Originalveröffentlichung

Hans-Rainer Klöckner, Michael Kramer, Heino Falcke, Dominik Schwarz, Andreas Eckart, Guinevere Kauffmann, Anton Zensus (Herausgeber)
Pathway to the Square Kilometre Array - The German White Paper (PDF file 67 MB)

Astronomie . Astrophysik

Deutschland begleitet frühe Entwicklungsphase des weltgrößten Radioteleskops

20. Dezember 2012

Das Square Kilometre Array (SKA) wird ein kilometergroßes Radioteleskop mit revolutionärer Technologie, dessen Bau in Südafrika und Australien geplant ist.
Künstlerische Darstellung eines Feldes von SKA-Einzelantennen von je 15 m Durchmesser Bild vergrößern
Künstlerische Darstellung eines Feldes von SKA-Einzelantennen von je 15 m Durchmesser

Die SKA-Organisation plant den Bau des größten und bei weitem empfindlichsten Radioteleskops der Erde. Es wird Astronomen in die Lage versetzen, die Entstehung und Entwicklung der ersten Generationen von Sternen und Galaxien nach dem Urknall zu erforschen, die Natur der Gravitation zu untersuchen und vielleicht sogar Leben außerhalb der Erde zu entdecken. Deutschland ist nun das 10. Mitglied der Organisation zur Vorbereitung dieses internationalen Großprojekts geworden. “Deutschland hat einen exzellenten Ruf nicht nur in der radioastronomischen Forschung, sondern auch im Management und in der Umsetzung von Großprojekten und der damit verbundenen industriellen Entwicklung“, hebt Professor John Womersley, der Sprecher des Direktoriums der SKA-Organisation, angesichts der Mitwirkung Deutschlands hervor. „Die Erfahrung unserer deutschen Partner stellt einen erheblichen Vorteil für das SKA dar, vor allem, wo wir jetzt in die Vorbereitung der Konstruktionsphase für dieses begeisternde Projekt kommen.“

Als deutsche Vertreter im Direktorium der SKA-Organisation sind Dr. Beatrix Vierkorn-Rudolph, Unterabteilungsleiterin „Großgeräte und Grundlagenforschung, Sonderaufgabe ESFRI“ im Bundesforschungsministerium (BMBF) und Professor Michael Kramer, Direktor am Max-Planck-Institut für Radioastronomie, einem der Institute der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), ernannt worden. Der deutsche Beitrag zur SKA-Organisation beträgt 1 Million Euro und wurde zu je 50 Prozent gemeinsam durch das BMBF und die MPG finanziert. „Wir leben in aufregenden Zeiten für neue wissenschaftliche Erkenntnisse und die beispiellose Größenordnung des internationalen SKA-Projekts ermöglicht es uns, die Grenzen der Forschung in Physik und Astronomie noch weiter voranzutreiben“, sagt Professor Kramer. „SKA hat das Potential, unser Verständnis des Universums, so wie wir es heute kennen, komplett umzukrempeln.“ "Im Zeitalter der Multiwellenlängen-Astronomie reicht die Bedeutung der Forschung mit SKA weit über die Radioastronomie hinaus," bekräftigt Professor Matthias Steinmetz vom Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam und Vorsitzender des Rates Deutscher Sternwarten. "Das SKA-Projekt wird weltweit von einer sehr großen Community getragen."

Im Mai 2012 haben sich die Mitglieder der SKA-Organisation auf den Standort für das SKA geeinigt: Das Teleskop wird in zwei Teilen in Australien und Südafrika errichtet. Beide Standorte bieten ein außerordentlich radioruhiges Umfeld und ermöglichen so den Nachweis von sehr schwachen Radiosignalen aus der Frühzeit des Universums. Viele Tausende von einzelnen SKA-Empfängern werden demnächst in den beiden Wüstenregionen aufgestellt.

Dazu wird eine Technologie zum Einsatz kommen, die zurzeit bereits in dem europäischen Radioteleskop LOFAR (Low-Frequency Array) getestet wird, bei dem Deutschland eine wichtige Rolle spielt. In Deutschland stehen LOFAR-Antennenstationen bereits in Effelsberg, Unterweilenbach, Tremsdorf, Tautenburg und Jülich. “Die digitalen Bildgebungsverfahren, die wir mit LOFAR entwickeln, werden uns helfen, das SKA zu einer Entdeckungsmaschine für Gravitationswellen, Magnetfelder und vieles anderes zu machen”, sagt Professor Marcus Brüggen von der Universität Hamburg und Sprecher der deutschen SKA-Gruppe. “Die deutschen Wissenschaftler, die auf dem Gebiet arbeiten, begrüßen diese Nachricht”, bestätigt Professor Ralf-Jürgen Dettmar (Ruhr-Universität Bochum) und Vorsitzender des German Long Wavelength Consortiums (GLOW).

Über das SKA:

Das “Square Kilometre Array” (SKA) wird das größte und bei weitem empfindlichste Radioteleskop der Welt. Die komplette Sammelfläche von ungefähr einem Quadratkilometer ermöglicht eine 50mal höhere Empfindlichkeit und eine 10000mal höhere Messgeschwindigkeit für Himmelskarten im Vergleich zu den besten heutigen Radioteleskopen.  Das SKA wird mit unterschiedlichen Antennenfeldern sowohl in Südafrika als auch in Australien aufgebaut. Tausende einzelner Empfänger erstrecken sich über einen Abstand von bis zu 3000 Kilometern von den Zentralstationen. Mit dem SKA wird man fundamentale bisher unbeantwortete Fragen über das Universum angehen, wie zum Beispiel die Entstehung und Entwicklung der ersten Sterne und Galaxien nach dem Urknall, wie Dunkle Energie die Expansion des Universums beschleunigt, die Rolle von Magnetfeldern im Kosmos, das Wesen der Gravitation als fundamentaler Wechselwirkung sowie die Suche nach Leben außerhalb der Erde.

Der Beginn von Phase 1 im Aufbau des SKA ist für 2016 geplant. Die SKA-Organisation mit der Zentrale auf dem Gelände des Jodrell-Bank-Observatoriums bei Manchester/Großbritannienwurde im Dezember 2011 als nichtkommerzielle Einrichtung gegründet, um die formalen Beziehungen zwischen den internationalen Partnern zu regeln und eine zentrale Leitung des Projekts zu ermöglichen.

Die Max-Planck-Gesellschaft (MPG) ist über ihre Generalverwaltung (GV) sowie über folgende Institute am SKA beteiligt: Albert-Einstein-Institut (AEI), Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA) und Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR). Die deutsche Astronomie bündelt ihre SKA-Aktivitäten über das „German Long Wavelength Consortium“ (GLOW) und speziell über die „SKA Working Group“ innerhalb von GLOW. Erst kürzlich wurde in diesem Rahmen unter dem Titel „Pathway to the Square Kilometre Array“ ein German White Paper zum SKA veröffentlicht.

Mitglieder der SKA-Organisation (Stand: Dezember 2012):

  • Australien: Department of Innovation, Industry, Science and Research
  • Kanada: National Research Council
  • China: National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences
  • Deutschland: Bundesministerium für Bildung und Forschung
  • Italien: National Institute for Astrophysics
  • Niederlande: Netherlands Organisation for Scientific Research
  • Neuseeland: Ministry of Economic Development
  • Republik Südafrika: National Research Foundation
  • Schweden: Onsala Space Observatory
  • Großbritannien: Science and Technology Facilities Council

Assoziiertes Mitglied:

  • Indien: National Centre for Radio Astrophysics
 
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