SKA Project

Das Square Kilometre Array ist ein globales wissenschaftliches und technologisches Projekt, dass das weltweit größte Radioteleskop bauen wird.

 

The SKA

Artist’s impression of the SKA dishes. Credit: SKA Organisation

Das Square Kilometre Array (SKA) Projekt ist eine weltweite Bemühung,  das weltgrößte Radioteleskop mit einer extrem großen Antennenfläche von 1.000.000 Quadratmeter zu bauen.

Als einer der größten wissenschaftlichen Bemühungen in der Geschichte wird das SKA die besten Wissenschaftler, Ingenieure und Entscheidungsträger zusammen bringen, um das Projekt zu verwirklichen.

 

Unbekanntem Ausmaß

Das SKA wird hunderttausende von Radioempfängern in drei einzigartigen Konfigurationen bauen, die den Astronomen eine schnellere Himmelsdurchmusterung als je zuvor ermöglichen wird.

Die SKA-Antennenfelder werden in Afrika und Australien errichtet.  Die südafrikanische Karoo-Wüste wird den Kern der hohen und mittleren Frequenzen des Funkspektrums abdecken und ist mit Antennen über den gesamten Kontinent verteilt. Die australische Region Murchison wird den unteren Frequenzbereich abdecken und ist Heimat für zusätzliche Survey / Studie.

Seine drei einzigartigen Konfigurationen ermöglichen konkurrenzlose Beobachtungsmöglichkeiten und eine 50mal höhere Auflösung als die Bildauflösung des Hubble-Weltraumteleskops.

Durch die enorm große Antennenfläche ist es möglich einen Großteil des Himmels mit einer Empfindlichkeit zu beobachten, die noch nie zuvor mit den heutigen  Radioteleskopen erreicht wurde.  Das SKA wird in den kommenden Jahrzehnten andere große Teleskope, die gebaut werden, perfekt ergänzen, faszinierende wissenschaftliche Entdeckungen ermöglichen und eine außergewöhnliche Komplementarität bei der Beantwortung unserer grundlegendsten Fragen auf der Welt herstellen.

 

Standorte

Die Südafrikanische Region Karoo und die westaustralische Region Murchison wurden aus wissenschaftlichen und technischen Gründen als geeignetste Standorte gewählt. Beide Regionen befinden sich weit weg von Zivilisationszentren  und somit von störenden Strahlungen und Radiosignalen (z.B. Mikrowellen, Mobiltelefone, WiFi). Dadurch ist es einfacher, die schwachen kosmischen Signale zu detektieren.

 

Ein globales Projekt

Während 11 Mitgliedsländer (einschließlich Indien, ein assoziiertes Mitglied) den Grundstein des SKA bilden, haben sich rund 100 Organisationen in über 20 Ländern an dem Design und der Entwicklung des SKAs beteiligt.  Weltweit führende Wissenschaftler und Ingenieure arbeiten an dem Design und der Entwicklung eines Systems, das eine Rechenleistung erfordert, die die derzeitigen Supercomputer nicht erbringen können und einer Netzwerktechnologie, die mehr Datenverkehr generieren kann als das gesamte Internet.

 

Zeitplanung

Das SKA wird über einen längeren Zeitraum entwickelt. Die Vor-Konstruktionsphase begann in 2012 und wird sich bis Ende dieses Jahrzehnts ausdehnen. Diese Phase beinhaltet das detaillierte Design, die Durchführung, F & E und Vertragsvorbereitung.

Der Bau des SKA wird in zwei Bauabschnitten durch unterschiedliche Antennenfelder von 2018 bis Mitte 2020 realisiert.  In der ersten Phase wird das gesamte System durch eine Art „ Proof of concept“ getestet.

 

Phase 1

Australien wird die Niedrigfrequenzantennen mit mehr als 900 unterschiedlichen Antennenfeldern errichten. Jedes einzelne Antennenfeld wird aus ungefähr 300 verschiedenen Dipolantennen sowie einem 96-Dish „SKA1-Survey“ Teleskop und den bestehenden 36-Dish ASKAP bestehen. Südafrika wird eine Reihe von 254 Teleskopschüsseln errichten und die Vorgänger Teleskope 64-Dish MeerKAT  integrieren.

Phase 2

In Phase 2 wird eine deutlich höhere Anzahl an Antennenfeldern an beiden Standorten installiert. Somit wird die Empfindlichkeit des SKA enorm erhöht und bis Mitte 2020 die Produktreife erreicht. Zu dem Zeitpunkt  werden mehrere tausende Hochfrequenzen, Mittelfrequenzen  und einfachen Antennen die Niedrigfrequenzantennen verstärken. Erst nach Produktreife wird die dritte Komponente der Empfängerelemente verbaut (nur im südlichen Afrika).

Die Teleskope und Antennenfelder

Diese werden in den kommenden Jahren  fertiggestellt und beinhalten drei Haupttypen des SKA-Teleskops:

Teleskopschüsseln

SKA_dishes_big

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mittefrequenzantennen

Mid Frequency Aperture Arrays

Niedrigfrequenzantennen

Low Frequency Arrays (c) SKA Organisation

Vorläufer und Wegbereiter

Noch bevor das SKA online geht, sind eine Reihe von Vorführer-Teleskopen und Systemen, bekannt als „pathfinders and precursors“,bereits weltweit entweder im Aufbau oder im Betrieb.Diese dienen als Vorbereitung auf die Arten von Technologien, die das SKA benötigen wird, um die riesige Menge an Daten für die Wissenschaftler zugänglich zu machen.

 

Die Hauptwissenschaftlichen Ziele

Das SKA wird in der Lage sein, die Wissenschaft zu verändern und neue Beobachtungsmöglichkeiten für die Astronomie zu eröffnen. SKA-Wissenschaftler verfolgen fünf Hauptziele, die unser Verständnis vom Universum neu definieren werden.

Die allgemeine Relativitätstheorie von Einstein herausfordern; eine genauere detaillierte Betrachtung, wie die ersten Sterne und Galaxien des Universums nach dem Urknall gebildet und entwickelt wurden; Wissenschaftlern helfen, die Natur der geheimnisvollen Kraft, bekannt als „Dark Energy“, zu verstehen -eine Entdeckung, die mit einem Physik-Nobelpreis gekrönt wurde; ein Verständnis über die großen Magnetfelder, die den Kosmos durchdringen; und letztendlich die Frage klären, ob wir allein in diesem Universum sind- einer der größten Rätsel der Menschheit. Das SKA wird in der Tat die Spitze der wissenschaftlichen Forschung erreichen. Die Antworten auf diese Fragen versprechen grundlegende Erkenntnisse für unser Verständnis der Naturgesetze und des Universums.

 

SKA Mitglieder

Die SKA Organisation besteht aus zehn Ländern. Die Mitglieder sind Australien, Kanada, China, Deutschland, Italien, Neuseeland, Südafrika, Schweden, die Niederlande und das Vereinigte Königreich. Zusätzlich ist Indien ein assoziiertes Mitglied. Die Non-Profit- Organisation hat seinen Hauptsitz an dem Jodrell Bank Observatory in der Nähe von Manchester in Großbritannien.

Mehr Infos zu den beteiligten Länder finden Sie unter dem Abschnitt: Mitgliederstaaten

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