Meerdere landen zijn momenteel druk bezig de financiering rond te krijgen voor de bouw van de Square Kilometer Array (SKA), twee antennevelden met meer dan honderdduizend antennes in Zuid-Afrika en Australië, die gezamenlijk de grootste radiotelescoop ter wereld in een heel breed frequentiegebied moet gaan worden. OCW-minister Ingrid van Engelshoven heeft toegezegd dertig miljoen euro uit te trekken als Nederlands aandeel op de verwachte totale kosten van bijna zevenhonderd miljoen euro.

Volgens Mark Bentum, hoogleraar Radio Science aan de faculteit Electrical Engineering, betekent dit dat Nederland ook in de bouwfase van SKA een volwaardige projectpartner zijn. “In de ontwikkelingsfase hebben we een zeer belangrijke rol gespeeld. Het Nederlandse radioastronomisch instituut ASTRON ontwikkelde tientallen jaren geleden de LOFAR (LOw Frequency Array, red.), de eerste grootschalige radiotelescoop die niet meer bestaat uit schotels, maar uit platte antennes. Uniek in de wereld, en daar mogen we best trots op zijn. Deze technologie gaat ook gebruikt worden voor de SKA, waar we een van de initiatiefnemers van zijn geweest. Er is nu een internationaal consortium opgezet, want we kunnen dit niet alleen en, laten we eerlijk wezen: Nederland is ook niet de beste plek om een dergelijke telescoop neer ze zetten.”

Vroege heelal

Voor het uitvoeren van radiosterrenkunde van betekenis zijn het aantal antennes - hoe groter het aantal antennesystemen, des te gevoeliger en des te zwakkere bronnen er opgevangen kunnen worden, zoals die uit het hele vroege heelal - en de grootte van het totaal ontvangend oppervlak van belang. Door allemaal kleine antennes te maken en deze duizenden kilometers uit elkaar te zetten, ontstaat een optimaal evenwicht. De antennevelden in Zuid-Afrika en Australië - Bentum: “In the middle of nowhere en dan nog een heel stuk verder” - bestrijken straks gezamenlijk een ontvangstgebied van een vierkante kilometer. En waar een traditionele schotel slechts signalen kan opvangen van waarop hij gericht is, kan de SKA met zijn antennes het hele heelal ‘beluisteren’.

Bentum is enthousiast over de nieuwe mogelijkheden van de SKA en garandeert spectaculaire vindingen. “We willen het hele vroege heelal in kaart brengen, wat gebeurde er nèt na de Big Bang? En we gaan onderzoek doen naar pulserende sterren, naar mysterieuze fast radio bursts - korte zeer sterke radiosignalen die recent zijn waargenomen, maar waarvan we geen idee hebben wat het is en waar ze precies vandaan komen. Ook gaan we planeten rondom andere sterren bekijken en hopen we uitspraken te kunnen doen over buitenaards leven. We kunnen meten of er een magneetveld aanwezig is of de samenstelling bepalen van een eventuele atmosfeer. Hoe mooi is het dat we daar een bijdrage aan gaan leveren!”

Zwerm antennes

Ook de TU/e werkt - momenteel nog op zeer kleine schaal, maar Bentum hoopt op snelle uitbreiding - mee aan de ontwikkeling van het SKA-project. En ook al aan een volgende stap: radiosterrenkunde in de ruimte. Een zwerm antennes moet ver weg van de aarde gaan functioneren als laagfrequente radiotelescoop, zonder de aardse verstoringen van de ionosfeer en radiocommunicatiesignalen. Onderzoek naar een nieuw instrument hiervoor, OLFAR (Orbiting Low Frequency ARray) zijn in de groep van Bentum in volle gang.

Maar eerst moet de SKA er gaan komen. Bentum: “Twee van onze promovendi doen aan de Curtin University in Perth, Australië, onderzoek op antennegebied: hoe kalibreer je je instrument, hoe zorg je dat je instrument optimaal is ingericht voor een bepaalde onderzoeksvraag? Nederland is sterk op antennegebied; er doen ook Nederlandse bedrijven mee met de aanbestedingsroute voor de daadwerkelijke bouw, dus wie weet speuren er straks Nederlandse SKA-antennes het heelal af. En als de telescoop straks werkt, komen er gigantische datastromen op gang, die door supercomputers in science centers over de hele wereld verwerkt moeten gaan worden. In Nederland gaat ook zo’n science center komen. Waar, wie en hoe ligt nu nog open, maar als het aan mij ligt, gaan we als TU/e hier ook zeker een rol in spelen.”