Projekt

Das Einstein-Teleskop

Das Einstein-Teleskop (ET) ist ein geplantes unterirdisches Gravitationswellenobservatorium der dritten Generation. Es baut auf dem Erfolg der gegenwärtigen laserinterferometrischen Detektoren Advanced Virgo und Advanced LIGO der zweiten Generation auf, deren bahnbrechende Entdeckungen von verschmelzenden Schwarzen Löchern und Neutronensternen in den letzten fünf Jahren die neue Ära der Gravitationswellenastronomie eingeläutet haben. 

Das Einstein-Teleskop wird eine wesentlich höhere Empfindlichkeit erreichen, indem die Interferometer von den 3 km Armlänge des Virgo-Detektors auf 10 km vergrößert und viele neue Technologien eingesetzt werden. Dazu gehören ein kryogenes System zur Kühlung einiger der wichtigsten Optiken auf 10-20 K, neue Quantentechnologien zur Verringerung der Lichtfluktuationen und eine Reihe infrastruktureller und aktiver Dämpfungssysteme zur Verringerung von Umweltstörungen.

Einstein-Teleskop in die ESFRI-Roadmap 2021 aufgenommen

Das Europäische Strategieforum für Forschungsinfrastrukturen (ESFRI) hat 2021 das Einstein-Teleskop in seine Roadmap aufgenommen und damit die Bedeutung des Projektes für die europäische Forschungslandschaft und die weltweite Gravitationswellenforschung unterstrichen.

ET befindet sich nun in der Vorbereitungsphase. In den Regionen, in denen es realisiert werden könnte, werden derzeit Standortanalysen, Umweltverträglichkeitsstudien und vorbereitende Infrastrukturmaßnahmen durchgeführt.

Für den Bau des Einstein-Teleskops sind drei europäische Regionen in der engeren Auswahl:

• Die Euregio Maas-Rhein im Grenzgebiet von Belgien, Deutschland und den Niederlanden.
• Die sächsische Lausitz im Dreiländereck Deutschland-Polen-Tschechien.
• Die italienische Insel Sardinien.

Die Entscheidung über den Standort für ET wird die europäische Wissenschaft über Jahrzehnte hinweg prägen. Sie muss daher in einem transparenten und faktenbasierten Verfahren mit dem Ziel getroffen werden, die langfristige Tragfähigkeit des Projekts zu sichern und gleichzeitig den Geist der europäischen Zusammenarbeit zu wahren.

Grundlage für diese Entscheidung sollen objektive und überprüfbare Kriterien in vier zentralen Bereichen sein:

• Wissenschaftliche Machbarkeit: Der Standort muss es ET ermöglichen, seine wissenschaftlichen Ziele zu erreichen – insbesondere durch eine ruhige seismische Umgebung und geeignete geologische Bedingungen für die unterirdischen Anlagen.
• Kosteneffizienz und Baurisiko: Da der Tunnelbau einen bedeutenden Teil des Projekts ausmacht, ist eine genaue geologische Vorerkundung wichtig, um Kosten, Bauzeit und technische Umsetzung optimal planen zu können.
• Langfristige Betriebstauglichkeit: Ein stabiler Betrieb über Jahrzehnte erfordert eine verlässliche Infrastruktur sowie dauerhaft niedrige Umgebungsstörungen, insbesondere in Bezug auf seismisches Rauschen.
• Politische und finanzielle Unterstützung: Langfristige politische Rückendeckung und klare finanzielle Zusagen der beteiligten Länder sind zentrale Voraussetzungen für die erfolgreiche Realisierung und den dauerhaften Betrieb des Einstein-Teleskops. Ein Schritt in diese Richtung ist beispielsweise die 2021 erfolgte Aufnahme von ET in die Roadmap des Europäischen Strategieforum für Forschungsinfrastrukturen (ESFRI).

„Diese positive Entscheidung ermöglicht es den europäischen Gravitationswellenforschenden nun, die detaillierten Planungen und die Standortentscheidung zügig voranzutreiben. Ich freue mich sehr auf ET, da es ein integraler Bestandteil des aufstrebenden Feldes der Multi-Messenger-Astronomie sein wird.“

Harald Lück von der Leibniz Universität Hannover (LUH) und dem Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut, AEI)

Die Gravitationswellengemeinschaft in den USA entwickelt ein eigenes Detektorkonzept der dritten Generation, dem Cosmic Explorer (CE), das mit dem Einstein-Teleskop ein künftiges globales Detektornetz bilden wird.