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Megateleskop SKA: die Entscheidung : Salomon unterm Sternenhimmel

Die ersten Prototypen der südafrikanischen Radioantennen des SKA-Arrays Bild: REUTERS

Es war ein Kampf um Titanen: 3000 Antennen bilden ein Riesenteleskop, wie man es noch nie gesehen hat. Jetzt ist klar, wo es gebaut wird - auf zwei Kontinenten.

          Und der Gewinner heißt: Alle. Australien und Neuseeland auf der einen Seite, Südafrika mit acht weiteren Staaten aus dem südlichen Afrika auf der anderen Seite - alle fühlen sich als Gewinner eines Wettbewerbs, in dem es um eines der größten Wissenschaftsprojekte der Gegenwart geht - um das  „Square Kilometer Array“, kurz SKA, ein Radioteleskop, wie es die Welt noch nicht gesehen hat.

          Joachim  Müller-Jung

          Redakteur im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Zusammen werden die Antennen eine Fläche von einem Quadratkilometer haben, verteilt auf 3000 Antennen in einem Umkreis von jeweils mehr als 3000 Kilometern. Monatelang wurde versucht zu ermitteln, welcher der beiden Bewerberstandorte der meisten geeignete für das astronomische Megaprojekt ist - Australien und Neuseeland auf der einen Seite oder das afrikanische Länderkonsortium mit Südafrika an der Spitze auf der anderen Seite. Die Fachleute in einer Expertengruppe, die die technischen Standortvoraussetzungen zu klären hatte, tendierte, obwohl Australien lange im Vorteil war, im April klar für das südafrikanische Projekt.

          Die SKA-Antennen im Kerngebiet sind spiralförmig in der Landschaft angeordnet
          Die SKA-Antennen im Kerngebiet sind spiralförmig in der Landschaft angeordnet : Bild: dpa


          Am frühen Freitag Nachmittag nun haben die acht Mitglieder der SKA-Organisation sich nach mehrmaligem Aufschieben zu einer Entscheidung durchgerungen: An beiden Standorten sollen SKA-Antennen gebaut werden. Zusammen genommen wird SKA eine Empfindlichkeit haben die fünfzig Mal so empfindlich ist wie die bisher besten Radioteleskope der Welt und die Daten werden zehntausend Mal so schnell verarbeitet. Tatsächlich werden mit den gut 3000 geplanten Antennen jeden Tag zehn bis hundert Mal so viele Daten erzeugt und gespeichert, wie heute täglich durchs Internet fließen – zehn Terabyte pro Sekunde, eine Datenmenge, die 2,5 Millionen Musiktiteln entspricht.

          Das Kontrollzentrum von „MeerKat“ nur wenige Kilometer außerhalb von Kapstadt.
          Das Kontrollzentrum von „MeerKat“ nur wenige Kilometer außerhalb von Kapstadt. : Bild: Joachim Müller-Jung

          Mit den Daten will man grundlegende Fragen der Kosmologie und Astrophysik beantworten, beispielsweise: Was ist die Natur der dunklen Energie? Was ist dunkle Materie? Wie hat das Universum begonnen nach dem Urknall? Gibt es zusätzliche Raumzeit-Dimensionen, wie es von Theoretikern vorhergesagt wird? Auch Fragen zur Masse von Neutrinos und ihrer Rolle bei der Evolution des Weltalls will man klären. Solche Signale in unterschiedlichen Radiowellenlängen, die von den SKA-Antennen empfangen werden, gehen von zahlreichen Objekten im Weltall aus - von Sternen mit fernen Planeten, Galaxienhaufen, von Pulsaren. Die ersten Sterne entstanden schon 400 Millionen Jahre nach dem vor rund 13,7 Milliarden Jahren geschätzten Urknall.

          Die Entscheidung der SKA-Organisation, beide Standorte auf der Südhalbkugel zu nutzen, sieht eine Frequenzteilung vor: Die Radioempfänger für die mittleren Frequenzen sollen ab Phase 1, also ab dem Jahr 2016, in der Region Northern Cape in Südafrikas SKA-Gebiet  eingerichtet werden. Dort hat man mit dem Projekt „MeerKat“ schon zahlreiche Prototypen der Antennen im Kerngebiet im  Aufbau, jede größer als ein dreistöckiges Haus. 2013 sollen 64 MeerKat-Antennen fertig installiert sein. In Westaustralien sind mit dem „Square Kilometre Array Pathfinder“ (Askap) ebenfalls bereits Prototypen neuer Radioteleskope im Bau. Ab 2016 sollen dort insbesondere die Empfänger für niedrige Radiofrequenzen installiert und um das Jahr 2020 mit der wissenschaftlichen Arbeit begonnen werden. Am Ende sollen die südafrikanischen und ozeanischen Antennen durch optische Breitbandkabel miteinander gekoppelt werden. Die Baukosten sollen sich auf 1,5 Milliarden Euro belaufen, jährlich fallen zudem Unterhaltskosten von geschätzten 200 Millionen Euro an.

          Forschungsministerin Schavan mit Ministerin Nadeli Pandor: Schavan hat bei ihrer Kapstadt-Reise jüngst die deutsche SKA-Mitgliedschaft angekündigt.
          Forschungsministerin Schavan mit Ministerin Nadeli Pandor: Schavan hat bei ihrer Kapstadt-Reise jüngst die deutsche SKA-Mitgliedschaft angekündigt. : Bild: Joachim Müller-Jung


          Ein Großteil der Infrastrukturen, insbesondere die für den Datentransport nötigen hochleistungsfähigen Leitungskabel und die Stromversorgung sind an beiden Standorten bereits weitgehend hergestellt. In Südafrika, das von Radioastronomen mehrheitlich bevorzugt worden war, weil man in dem abgelegenen Steppengebiet im Norden extrem gut gegen äußere Radiosignalstörungen geschützt ist, hat im Zuge der Planungen für SKA ein Gebiet von fünfhundert mal fünfhundert Kilometer als striktes „Radiowellenschutzgebiet“ ausgewiesen.
          Ob es durch die radioastronomische Arbeitsteilung zu Mehrkosten kommen könnte, weil insbesondere die Datenverarbeitung und -aufbereitung einen enormen Aufwand erfordert, war bisher noch nicht zu erfahren. Die SKA-Organisation ist wie die australische Forschungsorganisation CSIRO, seit Beginn der SKA-Planungen im Jahr 2005 aktiv beteiligt an dem Megaprojekt, in einer ersten Stellungnahme zur Standortentscheidung bei den kalkulierten 1,5 Milliarden Euro oder rund 2,5 Milliarden Dollar geblieben.


          Auch von den deutschen Radioastronomen – nach einer neuesten Erhebung des Bundesforschungsministeriums rund vierhundert – soll das Großprojekt genutzt werden. Nicht zuletzt deshalb hat Bundesforschungsministerin Annette Schavan jüngst auf ihrer Reise zur Eröffnung des deutsch-südafrikanischen Wissenschaftsjahres die deutsche Mitgliedschaft in der SKA-Orgsanisation angekündigt. Mindestens eine Million Euro wird man dafür investieren. An der Entscheidung über den Standort hatte Deutschland allerdings noch nicht mitgewirkt.   Für Alex Jessner vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn, der bei der international hoch renommierten Gruppe um Michael Kramer arbeitet, hat man mit dem Radioteleskop in Effelsberg in der Eifel zwar eines der weltweit leistungsstärksten Radioteleskope. Aber: „SKA wird für alle ein riesiger Schritt vorwärts sein.“

          Quelle: F.A.Z.

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