ALG_Einstein_Telescope_Technologies_head_large.jpg
Project Einstein Telescope Technologies
 

In 2015 werd de eerste zwaartekrachtsgolf op aarde waargenomen door twee zogenaamde laser interferometers. Sindsdien zijn er nog ruim 50 zwaartekrachtsgolven waargenomen en beschikken we letterlijk over een compleet nieuwe manier om ons universum te bestuderen; zwaartekrachtsgolven bieden een enorm ontdekkingspotentieel voor zaken die men in het universum niet met licht kan onderzoeken. Ondanks de revolutionaire eerste waarnemingen van zwaartekrachtsgolven, zijn de huidige observatoria niet gevoelig genoeg om zwaartekrachtsgolven over de gehele geschiedenis van ons universum te detecteren. Hiertoe is een beter instrument nodig: de Einstein Telescope (ET).

Technische uitdagingen

Om de Einstein Telescope (ET) te realiseren liggen op een aantal terreinen technische uitdagingen. Bijvoorbeeld: trillingsvrij koelen, betere sensoren, nieuwe algoritmes om zwaartekrachtsgolfsignalen in de ruis te isoleren en een qua kosten acceptabele methode om ’s werelds grootste ultra-hoog vacuüm systeem te realiseren. Daarnaast is het essentieel om zowel de ondergrond goed te karakteriseren, voordat begonnen kan worden met de uitgravingen, als om te onderzoeken hoe de ET op een zo duurzaam mogelijke wijze kan worden gebouwd en gebruikt. Deze (nog verder) te ontwikkelen technologieën komen allemaal aan bod in het onlangs gestarte project Einstein Telescope Technologies (ETT). In dit project werkt een consortium bestaande uit 12 kennisinstellingen en bedrijven samen om deze technische uitdagingen te overwinnen.

Spin-offs voorbij de horizon

Daarnaast geldt voor vrijwel alle werkpakketten in dit project dat, naast het directe belang van ET, er ook zicht is op toepassingen en/of spin-off effecten op andere terreinen. Een mooi voorbeeld van hoe moderne fysica een enorme impact op technologie en ons dagelijks leven kan hebben is het alom gebruikte GPS in navigatiesystemen: zonder de correcties voortvloeiend uit Einsteins algemene relativiteitstheorie zou de satellietnavigatie na een paar uur rijden de bestuurder een weiland in sturen!

Voorsprong door Innovatie

Naast het ontwikkelen van de benodigde technologie voor de ET en het genereren van technologische spin-off heeft dit project ook tot doel de Nederlandse industrie optimaal te positioneren voor ET-gerelateerde orders en de samenwerking met verschillende toonaangevende Nederlandse bedrijven te bevorderen. Zelfs indien de ET niet in de euregio Maas-Rijn gerealiseerd zal worden, zullen deze partijen zich hiermee een betere uitgangspositie verwerven in toekomstige ET-gerelateerde aanbestedingen. Omgekeerd: door intensivering van de samenwerking met het Nederlandse bedrijfsleven, wordt de casus voor ET in de euregio Maas-Rijn versterkt, waarmee Nederland zich beter kan positioneren een wetenschappelijke infrastructuur van wereldformaat binnen de landsgrenzen te realiseren met alle daaraan gerelateerde positieve impact op de regio.

Onderzoek Open Universiteit

Namens de Open Universiteit dragen onderzoekers Lyana Curier, Stefano Bromuri en PhD-onderzoeker Tom Dooney bij aan het project. Curier, Brumori en Dooney houden zich voornamelijk bezig met ontwikkelen van nieuwe zoektechnieken voor zwaartekrachtgolven. Deze zoektocht bevindt zich op het snijvlak tussen Artificial Intelligence (machine learning, deep learning) en natuurkunde. Ze proberen onbekende signalen uit zwaartekrachtgolven te identificeren, om zo nieuwe bronnen van zwaartekrachtgolven en hopelijk ook nieuwe fysica te ontdekken. Ze werken nauw samen met Universiteit Utrecht en Boosting Alpha uit Venlo.

Synthetische datasets

De onderzoekers gaan een synthetische dataset creëren op basis van de ET-specificatie. Ze gebruiken hiervoor data van de drie bestaande detectoren, de Virgo (Italië), LIGO (Verenigde Staten) en KAGRA (Japan). Daarnaast kijken ze naar data-analyse methodieken die worden gebruikt bij de beschrijving van de dynamiek van financiële markten. Een belangrijke uitdaging is weten hoe de ET er straks uit komt te zien, want dat is het moment waarop de data die ze nu verzamelen pas echt van belang is. Ze kunnen hiervoor gebruik maken van de ET Pathfinder, die al gebouwd is in Maastricht, een prototype voor de ET.

Financiering

Dit project is mede mogelijk gemaakt door een financiële bijdrage uit het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling (EFRO) van de Europese Unie, het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat en de Provincie Limburg.

De EFRO en EZK gelden worden ingezet via het Programma OPZuid 2014-2020 en REACT-EU.
Het Operationeel Programma EFRO 2014-2020 Zuid-Nederland (OPZuid) is een Europees subsidieprogramma voor de provincies Zeeland, Limburg en Noord-Brabant. Speerpunten zijn innovatiebevordering en de overgang naar een koolstofarme economie. Het programma is met name gericht op het innovatieve MKB en het versterken van de samenwerking tussen bedrijfsleven, kennisinstellingen en overheden.

REACT-EU is een directe reactie van de Europese Unie op de COVID-19 pandemie. De EU stelt extra middelen beschikbaar voor economisch herstel van de regio’s. Projecten zijn innovatief, startklaar en dragen bij aan één van de vijf maatschappelijke transities. De provincies Noord-Brabant, Limburg en Zeeland hebben elk afzonderlijk specifieke subsidiabele activiteiten benoemd die van belang zijn voor een groen, digitaal en veerkrachtig herstel van de economie binnen hun provincie.

Meer informatie