Na vele jaren voorbereiding gaat de bouw van het SKA Observatory nu echt van start. Bijna 200 schotels en meer dan 130.000 antennes, verdeeld over Zuid-Afrika en Australië, zullen samen de ultieme radiotelescoop gaan vormen.

De Square Kilometre Array (SKA) is opgebouwd uit twee van de grootste, meest complexe radiotelescoopnetwerken die ooit door de mens zijn ontworpen. De twee netwerken vangen afzonderlijk van elkaar een schat aan informatie op over dezelfde locaties, maar op verschillende golflengtes. De waarnemingen van de 194 schotels in Zuid-Afrika worden samengevoegd met de data van de 131.072 Australische antennes, om zo een enorme radiotelescoop te simuleren. Het zal nog jaren duren voordat het project helemaal af is, maar de eerste waarnemingen worden in 2025 al verwacht.

Internationale samenwerking
Het immense astronomieproject is tot stand gekomen door een samenwerking van zestien landen. Ook Nederland doet mee aan de twee miljard euro kostende SKA-telescoop: verschillende onderdelen en software zijn in ons land bedacht en geproduceerd. Door de SKA-telescoop krijgen we een ongeëvenaard nieuw beeld van het heelal. We kunnen de eerste sterren en sterrenstelsels na de big bang beter bestuderen en komen meer te weten over zwarte gaten, pulsars, de verdeling van zwarte materie in het universum en mogelijk buitenaards leven.

De nieuwe ruimtetelescoop is door de hogere resolutie van de waarnemingen veel nauwkeuriger en gedetailleerder. De SKA, met zijn acht keer gevoeligere data en liefst 135 keer snellere werking, gaat astronomisch onderzoek daardoor in een enorme stroomversnelling brengen. Het wordt wel een enorme uitdaging om deze ongeëvenaarde hoeveelheid data op een efficiënte manier te verwerken.

Zwarte gaten en meer
“De SKA is een echte gamechanger, het is een van de meest iconische wetenschappelijke instrumenten van de 21ste eeuw. Omdat ik al tientallen jaren gefascineerd ben door zwarte gaten, ben ik enorm enthousiast over wat de radiotelescoop gaat onthullen over de vroegste zwarte gaten, die miljarden jaren geleden ontstonden in het jonge universum. Een van de grootste mysteries in de astronomie is hoe deze eerste zwarte gaten zich vormden en de SKA zal die vraag beantwoorden. De telescoop zal fenomenen blootleggen die astronomen zich nu nog niet eens voor mogelijk kunnen houden”, zegt dr. Nick Seymour van het International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR).

De radiotelescoop staat op de meest afgelegen plek op aarde.

Astronomieprofessor Alan Duffy van de Australische Swinburne University legt uit: “De Square Kilometre Array is de grootste telescoop die ooit is gebouwd en waarschijnlijk ooit gebouwd zal worden. Hij maakt verbinding tussen continenten en stelt ons in staat om het hele waarneembare universum te zien. Het project is al decennia in de planning en kost nog jaren om op te bouwen. De SKA is zo’n gigantische onderneming dat astronomen het niet voor zichzelf creëren, maar voor de toekomstige generatie wetenschappers. Het is dus niet alleen een internationaal, maar ook een intergenerationeel project.”

Dagelijks een internet aan data
“De wetenschappelijke doelen zijn zo spectaculair als de telescoop zelf, van het zoeken naar planeten in wording en tekenen van buitenaards leven, tot het in kaart brengen van het kosmische web van donkere materie en het groeien van sterrenstelsels binnen die enorme universum-omspannende filamenten. Supercomputers en hun geavanceerde elektronica worden tot het uiterste gedreven om de gegevens die uit de telescoop komen te genereren en te verwerken”, zegt Duffy.

“Krachtige AI-software gaat deze immense stroom aan gegevens in goede banen leiden en nieuwe ontdekkingen doen. Zoveel gegevens als er vandaag op internet zijn, zoveel worden er straks dagelijks gegenereerd door de telescoop. De enorme schaal van de SKA betekent dat het onze hele economie vooruit zal helpen en toekomstige werkgelegenheid zal bieden op manieren die voor ons nu allemaal nog ondenkbaar zijn. Net als bij de Hubble zijn de grootste ontdekkingen van een nieuwe generatie telescopen voor de wetenschap van vandaag nog totaal onbekend. Astronomen over de hele wereld zullen deze baanbrekende gebeurtenis vieren”, aldus Duffy.

Nederlands tintje
Ook in Nederland werd daarom stilgestaan bij de start van de bouw van SKA, onder andere door ASTRON, het Nederlands instituut voor radioastronomie. ASTRON is het aanspreekpunt voor alle aspecten van het SKA-project en de bedrijven die hieraan meewerken. Het vormt de spil voor het contact vanuit Nederland, legt Michiel van Haarlem, hoofd van het SKA Office, uit aan Scientias.nl.

Maar dat is niet het enige. Halverwege vorig jaar is begonnen met de aanloop naar de bouwwerkzaamheden. ASTRON bouwt in nauwe samenwerking met Nederlandse bedrijven de correlator van SKA, die een belangrijk onderdeel vormt van de interferometers, en ontwikkelt software, die grote hoeveelheden data kan verwerken en deze data op een gebruiksvriendelijke manier toegankelijk kan maken voor astronomen.

Continu proces
“Het gaat voorspoedig”, reageert Van Haarlem enthousiast. “Maar het is een langdurig project. Het zal nog zo’n zes, zeven jaar duren voor het volledig draait.” De verwachting is dat de radiotelescoop in 2027 klaar is en in 2028 in gebruik wordt genomen. Het voordeel van de interferometers, die de radiotelescoop vormen, is echter dat ze uit verschillende delen bestaan, waardoor sommige delen al eerder kunnen worden gebruikt. “De eerste gegevens verwachten we dus al rond 2025.” De ontwikkeling van software is ook anders dan een apparaat dat pas werkt als het af is. “Het is een continu proces, waarbij we de software steeds verbeteren.”

Echt grote moeilijkheden verwacht Van Haarlem niet bij de bouw van SKA. “Het zijn lastige economische tijden voor dit soort projecten. Mogelijk zijn sommige componenten daardoor slecht leverbaar. Ook moeten overheden geld beschikbaar blijven stellen. Verder zijn er technologische uitdagingen.” Maar niets wat onoplosbaar lijkt.

Heuglijk moment
Dat maandag eindelijk echt ‘de eerste schop’ de grond inging, was een mijlpaal van formaat. “We zijn er al zo lang mee bezig. Het is heel bijzonder dat de bouw nu echt van start gaat en dat er op de locaties daadwerkelijk wordt gebouwd.” Dat is uiteraard ook wel even gevierd. “In Australië was er een kleine ceremonie, waar ook de lokale bewoners bij aanwezig waren.” Dat was een van de redenen dat de start van de bouw wat langer duurde. Met hen moest een overeenkomst worden gesloten.

Ook in Zuid-Afrika vond een kleine ceremonie plaats met hooguit vijftig mensen. “De SKA wordt gebouwd op de stilste plekken op aarde, ver weg van de bewoonde wereld, zodat er geen verstoring is van bijvoorbeeld mobiele telefoons of andere menselijke activiteit. Er staan ook al telescopen. Die wil je niet te veel verstoren”, legt Van Haarlem uit. Vanaf de Australische locatie is het bijvoorbeeld vijf uur rijden naar de dichtstbijzijnde stad.

Een bescheiden feestje dus, voor een allerminst bescheiden telescoop, die waarschijnlijk onze kijk op de ruimte voorgoed gaat veranderen.