Am 3. Juli 2023 startete das Weltraumteleskop EUCLID mit dem Ziel dunkle Materie und dunkle Energie zu erforschen seine Reise ins Weltall. Gemeinsam mit Forschenden aus 15 Ländern arbeitet ein Team der Hochschule für Technik FHNW seit über zehn (10) Jahren an diesem ambitionierten ESA-Projekt (ESA = Europäische Weltraumorganisation): Notabene dem astronomisch grössten Konsortium der Geschichte!
Inklusive Live-Schaltung zum Kennedy Space Center in Florida wurde hierzu am 3. Juli ’23 in der FHNW von Brugg/AG eine kleine Launch-Party mit buntem Programm am 3. Juli 2023 inszeniert. Von 17.00 bis 19.30 bestand dieses aus einem aufblasbaren Planetarium namens „Spacedome“, dem Euclid Infostand und „Science Slam“ von Dr. Stefan Hackstein, Galaxien-Frisbees sowie „Raketenglace“ an der Studi-Bar für die jüngsten Besucher.
Richtig los ging’s dann aber um 19.30 mit einem Apéro aus diversen Sandwiches zum weissen Sauvignon Blanc von Gérard Bertrand, welcher entspannt auf die nachfolgend komplexe Thematik des Abends einstimmte. Im Anschluss daran begrüsste Jürg Christener als Direktor der Hochschule für Technik FHNW kurz die Gäste, gefolgt von der launigen kurzen Einführung durch André Csillaghy, Leiter des Instituts für Data Science, der es meisterhaft verstand, mit seinem spassigen welschen Akzent den ganzen Abend-Anlass hindurch Sympathien hervorzurufen.
Dann mit Dr. Oliver Botta des Staatssekretariats für Bildung, Forschung und Innovation SBFI das erste Referat zum Euclid Launch Event der FHNW im Rahmen der Raumfahrtnation Schweiz: Um einige der grundlegendsten Fragen über unser Universum zu beantworten, sei Euclid entwickelt worden. So etwa „Was sind dunkle Materie und dunkle Energie?“ Oder „Welche Rolle haben diese bei der Entstehung des kosmischen Netzes gespielt?“ Nach über 10 Jahren Vorbereitungszeit sollte es am Montag, 3. Juli 2023, endlich soweit sein: An Bord einer Falcon-9-Rakete von Space-X reist das Weltraumteleskop Euclid an seinen Zielort, den zweiten Lagrange-Punkt L2. Dieser rund 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt liegende Punkt sei für die Beobachtung des Weltraums besonders interessant: „Er ist stabil, weil das Weltraumteleskop ungefähr am selben Ort relativ zu Erde bleibt, dort mit kleinem Energieaufwand gehalten werden kann und eine relativ konstante Temperatur aufweist – für den Betrieb der Instrumente an Bord besonders wichtig.“
„Das Universum hat sich in den letzten 10 Milliarden Jahren entwickelt…“
…wie Dr. Botta weiter ausführte: „Zwar ist bekannt, dass dunkle Energie die Expansion des Universums beschleunigt und dunkle Materie die Formation kosmischer Strukturen beeinflusst; doch was dunkle Energie und Materie denn genau sind, ist nach wie vor ein Rätsel. Wir Forschenden wollen mit den Daten verstehen, wie das Universum expandiert und sich kosmische Strukturen bilden, woraus diese die Eigenschaften dunkler Energie und Materie ableiten.“ Dass sog. „primordiale schwarze Löcher“ für die Formation von supermassiven schwarzen Löchern und dunkler Materie verantwortlich sein dürften, besage eine relativ neue Theorie. Auf Euclid befänden sich ein Teleskop mit 1,2 Metern Durchmesser und zwei wissenschaftliche Instrumente: Eine Kamera für den sichtbaren Wellenlängen- (VIS) und ein Spektrometer und Photometer für den nahen Infrarot-Bereich (NISP): „Zusammengesetzt aus Milliarden von Galaxien mit bis zu 10 Milliarden Lichtjahren Entfernung, wollen die Forschenden damit eine Karte des Universums erstellen“, so Dr. Botta. Und weiter: „Mehr als ein Drittel des Himmels soll diese Karte abdecken.“
Riesige Datenmengen …
… müssen verarbeitet und gespeichert werden, wie Professor Dr. Martin Melchior, Forscher am Institut für Data Science FHNW, im Anschluss daran erläutert: „Während der Mission, welche rund 6 Jahre dauern soll, entstehend riesige Mengen an Daten. Nur schon ein einziges Bild wird aus rund 6.5 Gigabytes bestehen, ergo wird Euclid insgesamt rund 1 Petabyte, bzw. rund eine Million Gigabytes von Daten an die Erde senden.“ Doch dies sei längst noch nicht alles, was an Daten produziert wird. Denn hinzu kämen Daten anderer Missionen, die mit Euclid-Daten verwoben, plus viele aus der Verarbeitung gewonnene Datenprodukte, welche für die wissenschaftliche Auswertung verwendet würden: „Insgesamt rechnen wir mit rund 150 Petabytes an Daten, die verteilt, verarbeitet und gespeichert werden müssen“, so Melchior weiter. Zum Vergleich schätze man, dass sämtliche von Menschen JE in allen Sprachen geschriebenen Werke ingesamt rund 50 Petabytes von Daten entsprechen. Die Datenverarbeitung am Boden sei in Form einer langen, komplexen Kette von Verarbeitungsschritten, der Euclid Pipeline strukturiert: Durch diese werden die Daten in neun Datenzentren verarbeitet, welche in den US und Europa stehen – worunter eines davon übrigens auch in der Schweiz.
2000 Forschende aus 200 Instituten in 15 Ländern…
Melchior: „Die Mitarbeit an so einem immensen Wirtschaftsprojekt ist zwar höchst spannend – jedoch ebenso enorm herausfordernd!“ Wenn man sich die Eckmasse des Projektes vor Augen hält, kein Wunder: „Rund 2000 IngenieureInnen, WissenschaftlerInnen aus 200 Forschungsinstituten in 15 Ländern rund um den Globus sind an diesem Projekt beteiligt. Laut ESA das grösste astronomische Konsortium der Weltgeschichte.“
Ergänzt wurden die beiden Vorträge von der jungen Dr. Francesca Lepori der Universität Zürich, welche unter dem Titel „Hunting dark matter and dark energy with Euclid“ vertiefte Erkenntnisse zur Thematik ausführte.
Und den Abschluss der Vortragsreihe bildete die von den Teilnehmenden mit Spannung erwartete „Live-Schaltung“ zum Kennedy Space Center, von wo Professor Martin Kunze akustisch halbwegs verständlich zu einem Bild an Ort von ihm berichtete, dass der Start problemlos geglückt sei und sich das Weltraumteleskop Euclid auf der Reise ins Weltall befinde: Frenetischer Applaus aller Anwesenden beschloss den atemberaubenden Anlass!
https://www.fhnw.ch/de/die-fhnw/hochschulen/ht/news/euclid-dunkle-seite-des-universums
