Square Kilometre Array

Das Square Kilometre Array (SKA) - ein Technologie-Teleskop der Superlative. Hierbei handelt es sich um ein globales Mehrzweck-Radio-Interferometer der nächsten Generation. Das SKA wird das weltweit führende „Imaging und Survey”-Teleskop (Erklärung siehe unten) sein, das aufgrund einer Kombinaton aus beispielloser Vielseitigkeit und Empfindlichkeit neue Türen zu neuen Entdeckungen nicht nur in der Radioastronomie aufstoßen wird, sondern auch die Kosmologie und Gravitationsphysik revolutionieren wird. Ferner wird das SKA  als einziges globales Projekt mit bedeutender internationaler Partnerschaft in der Liste des Europäisches Strategieforums für Forschungsinfrastrukturen (ESFRI) aufgeführt und erhielt zusammen mit dem E-ELT (European Extremely Large Telescope) die höchste Priorität als  künftige bodengebundene astronomische Einrichtung. Unsere Gruppe arbeitet mit daran, dieses Teleskop zu verwirklichen.

Das SKA (Text auf Englisch) wird mit einer effektiven Empfangsfläche von einer Million m2 das mit Abstand größte Radioteleskop sein, das in einem Frequenzbereich von 50 MHz bis mindestens 14 GHz operieren wird.  Das SKA wird in zwei Phasen gebaut werden.  Es wird erwartet, dass erste wissenschaftliche Ergebnisse im Jahr 2019 erzielt werden können, während die volle Inbetriebnahme des gesamten Teleskops für 2024 geplant ist.  Der niederfrequente Teil des Observatoriums (50-350 MHz) wird an dem hierfür optimalen Standort in West-Australien gebaut, während die mittel- und hochfrequenten Teile im südlichen Afrika errichtet werden. Dort werden sie den südafrikanischen SKA-Vorläufer MeerKAT ergänzen und können mit den großen Radioteleskopen in Europa, hier insbesondere das 100-m-Effelsberg-Radioteleskop in Deutschland, verbunden werden und das europäische „Very Long Baseline Interferometry”-Netzwerk erheblich erweitern.

Der niederfrequente Teil vom SKA („phased array”) wird aus einer Vielzahl von einfachen Dipolen bestehen und voraussichtlich zwischen 50 und 350 MHz operieren. Bild vergrößern
Der niederfrequente Teil vom SKA („phased array”) wird aus einer Vielzahl von einfachen Dipolen bestehen und voraussichtlich zwischen 50 und 350 MHz operieren. [weniger]
Der mittlere Frequenzbereich des SKA („dense aperature array”) wird aus einer großen Anzahl von Antennenelementen bestehen und voraussichtlich zwischen 500 und 1000 MHz operieren. Jedes Antennenelement besteht aus einer Vielzahl von einzelnen Bodenplatten, die wiederum aus einer Vielzahl von einfachen Dipolen zusammengebaut sind. Bild vergrößern
Der mittlere Frequenzbereich des SKA („dense aperature array”) wird aus einer großen Anzahl von Antennenelementen bestehen und voraussichtlich zwischen 500 und 1000 MHz operieren. Jedes Antennenelement besteht aus einer Vielzahl von einzelnen Bodenplatten, die wiederum aus einer Vielzahl von einfachen Dipolen zusammengebaut sind. [weniger]
Der hochfrequente Teil wird aus einer Vielzahl von parabolförmigen Antennen mit einem Durchmesser von 15 Metern bestehen. Diese Antennen werden im Frequenzbereich zwischen 350 MHz bis 14 GHz arbeiten. Bild vergrößern
Der hochfrequente Teil wird aus einer Vielzahl von parabolförmigen Antennen mit einem Durchmesser von 15 Metern bestehen. Diese Antennen werden im Frequenzbereich zwischen 350 MHz bis 14 GHz arbeiten. [weniger]

Bildnachweis für die obigen Bilder: SKA Organisation/TDP/DRAO/Swinburne Astronomy Productions

Im Gegensatz zu klassischen Radioteleskopen kann  das SKA prinzipiell einen Großteil des Himmels in kürzester Zeit beobachten und durchmustern („Imaging und Survey”). Es wird sich in einer einzigartigen Landschaft neuer Großgeräte wiederfinden, mit denen das Universum in elektro-magnetischen und anderen Wellenlängen erforscht wird. Dabei wird das SKA nicht nur selbst faszinierende Entdeckungen ermöglichen, sondern auch eine außergewöhnliche Komplementarität bei der Beantwortung unserer grundlgensten Fragen auf der Welt herstellen. In der Tat wird das SKA Astronomen in die Lage versetzen, Erkenntnisse in allen wissenschaftlichen Schlüsselfragen zu erlangen, wie z.B. nach der Bildung und Entwicklung der ersten Sterne und Galaxien nach dem Urknall, nach der Natur der Schwerkraft und unserer Vorstellung von Raum und Zeit, nach der kosmischen Geschichte des neutralen Wasserstoffs, nach der Rolle des kosmischen Magnetismus und möglicherweise auf die Frage nach außerirdischem Leben.

Die Arbeitsgruppe ist im besonderen an folgenden SKA Schlüsselprojekten beteiligt:

  • Tests der Schwerkraft in starken Gravitationsfeldern, in denen Pulsare verwendet werden, um Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie und unsere Vorstellung von Raum und Zeit auf die Probe zu stellen;
  • Galaxienentwicklung, Kosmologie und Dunkle Energie, durch Untersuchungen der Anordnung, der Verteilung und der Eigenschaften von Galaxien, z. B. durch Messungen des neutralen Wasserstoffs;
  • Ursprung und Entwicklung kosmischer Magnetfelder, durch Messungen der polarisierten Radio-Synchrotronstrahlung und der Faraday-Rotation in Galaxien in unterschiedlichen Entfernungen.


Das MPIfR koordiniert in Kollaboration mit universitären Partnern in Deutschland  die Aktivitäten der „GLOWSKA Working Group” (Vorsitz: Karl Mannheim und Michael Kramer; Sekretär: Hans-Rainer Klöckner).

Mitglieder der Arbeitsgruppe sind auch Teil der internationalen „SKA Science Working” Gruppen (R. Beck, R. Eatough, P. Freire, M. Kramer, H.-R. Klöckner, S.A. Mao, N. Wex, O. Wucknitz)

 
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