Foto: Stan Bentvelsen, directeur Nikhef
|
Project
|
ET pathfinder
|
|
Programma
|
Interreg (Vlaanderen-Nederland)
|
|
Budget
|
14,5 miljoen, waarvan 4 miljoen uit Interreg
|
|
Coördinator
|
Nikhef – Stichting Nederlandse Wetenschappelijk Onderzoek Instituten
|
|
Partners
|
15 (uit 3 landen)
|
|
Looptijd
|
2019-2022
|
Timmermans enthousiast
Hoe prestigieus is de Einstein Telescope (ET)? Ter illustratie: om het haalbaarheidsonderzoek naar de Einstein Telescope alle kansen te geven, heeft de Provincie Limburg nieuwe windmolenplannen voorlopig een halt toegeroepen. Zelfs Eurocommissaris voor de Green Deal, Frans Timmermans, heeft daar begrip voor. Omstreeks 2025/2026 bepaalt een consortium van Europese landen welke bestemming het derde generatie observatorium voor zwaartekrachtsgolven krijgt. Door de observatie van trillingen als gevolg van gebeurtenissen in het heelal kunnen wetenschappers rimpelingen in de ruimtetijd waarnemen. Zo krijgen natuurkundigen nieuwe informatie over de aard van neutronensterren, zwarte gaten en het heelal direct na de oerknal.
ET Pathfinder
Samen met de regio Sardinië (Italië) dingt de Euregio Maas-Rijn mee naar de kandidatuur voor het prestigieuze project. Op het terrein van de Universiteit Maastricht experimenteert het Nikhef instituut, in samenwerking met verschillende kennispartners, momenteel met de apparatuur die straks nodig is voor de werking van de mega onderzoeksinfrastructuur. Deze opstelling, de zogenaamde ET pathfinder, wordt mede gefinancierd via het Interreg programma van de EU. Nikhef-directeur en natuurkundige Stan Bentvelsen vertelde Neth-ER over de noodzaak van de Einstein Telescope en het Nederland-Belgische-Duitse bid.
Waarom de Einstein Telescope er nú komt
“De zoektocht naar zwaartekrachtsgolven was decennialang vooral experimenteel van aard”, geeft Bentvelsen aan. Stan Bentvelsen is deeltjesfysicus en opgegroeid bij CERN in Zwitserland. Hij is daarom goed bekend met grote internationale onderzoekinfrastructuren en leidt vanuit die ervaring de wetenschappelijke kant van het Einstein-project in Limburg. “Veertig jaar lang waren onderzoekers op zoek naar de golven die Albert Einstein al in 1916 heeft voorspeld. Pas sinds de bouw van infrastructuur in de VS (LIGO) en later in Italië (VIRGO), werd de benodigde apparatuur gevoelig genoeg om daadwerkelijk zwaartekrachtsgolven waar te nemen.” Toen LIGO en VIRGO in 2015 voor het eerst zwaartekrachtsgolven observeerden, en daarmee Einstein’s relativiteitstheorie bevestigden, was dat wereldnieuws. “Toen is het balletje voor de Einstein Telescope echt gaan rollen”.
Uniek instrument
De Einstein Telescope is uniek vanwege drie aspecten. De grootte van de infrastructuur maakt het een extreem gevoelig meetinstrument. De armen vormen een driehoek met drie zijden van 10 kilometer. Daarnaast wordt de hele installatie ondergronds gebouwd om geluid en trillingen te dempen. Tevens wordt de installatie constant gekoeld. “De Telescope zal het ultieme instrument zijn voor het meten van zwaartekrachtsgolven. Dat wil zeggen dat de gevoeligheid zo groot wordt dat je vanuit alle hoeken zwaartekrachtsgolven kan detecteren in het universum, zelfs tot vlakbij de oerknal”, aldus Bentvelsen. Het heeft dus geen zin om later een nog grotere variant te bouwen.
Impressie Einstein Telescope © einsteintelescope.nl
Nederland & zwaartekrachtsgolven
Nederland heeft tot dusverre een bescheiden bijdrage geleverd aan de wetenschap rondom zwaartekrachtsgolven. In Leiden werd in er in de jaren 80 een mislukte poging gedaan tot het bouwen van een opstelling die zwaartekrachtsgolven kon detecteren. Tegenwoordig is Nederland betrokken bij VIRGO in Italië, waar landen in een internationaal consortium samenwerken aan de Europese missie om via zwaartekrachtsgolven meer te weten te komen over ons heelal. NWO-Instituten werd twee jaar geleden lid en bouwt instrumenten voor de VIRGO infrastructuur in Pisa. Het bouwen van de ET Pathfinder in Maastricht is een logische vervolgstap. Zo tonen Nederland en Limburg in het bijzonder tevens hun betrokkenheid bij de wetenschap rondom zwaartekrachtsgolven. Ook Nederlandse kennisinstellingen mede-financieren de Pathfinder, waar kennispartijen uit heel Europa welkom zijn om apparatuur voor de ET te bouwen en testen.
Limburgse grond
Zwaartekrachtsgolven mogen dan pas in 2015 ontdekt zijn, de zoektocht naar een geschikte locatie voor de Einstein Telescope is al meer dan tien jaar aan de gang. Wetenschappers gingen heel Europa af en kwamen onder andere in Zuid-Limburg terecht. De lösslaag die in het zuidelijkste puntje van ons land te vinden is blijkt uitermate geschikt voor de demping van ruis. De harde laag mergel rondom Maastricht zorgt dan weer voor de stevige ondergrond die nodig is om op 200 tot 300 meter diepte een stevig bouwwerk te kunnen vervaardigen.
Kennisgrond
Niet alleen de geologische kenmerken zijn een pluspunt van de locatie in Limburg. Ook de aantrekkelijkheid van de Euregio Maas-Rijn (EMR) is een geweldige pull factor. Nederland, België en de Duitse deelstaat Noordrijn-Westfalen hebben namelijk de handen ineengeslagen om nabij het drielandenpunt de infrastructuur te verwezenlijken. Daarin speelt de kennisdriehoek Eindhoven-Aken-Leuven (alle drie universiteitssteden) een belangrijke rol. Ook daarbuiten wordt er intensief samengewerkt met kennispartners. Nikhef zelf is een samenwerkingsverband tussen NWO-instituten en zes universiteiten. Via deze weg verzorgt de Universiteit Twente bijvoorbeeld de cryotechnologie die nodig is om de installaties te koelen. Het is volgens Bentvelsen ook belangrijk dat de aansluiting met het praktische onderwijs wordt gevonden: “Voor de Einstein Telescope zijn straks niet alleen wetenschappers nodig, maar zijn er vooral ook hbo’ers en mbo’ers nodig om het ondergronds observatorium te laten functioneren en onderhouden. Daar kan men in Limburg nu alvast over nadenken, bijvoorbeeld in het (regionale) onderwijsaanbod.” Uiteindelijk moet het meer betrekken van praktisch geschoolde mensen de EMR een enorme boost als (kennis)regio geven. Onderzoeksbureau Technopolis rekende onlangs uit dat de ET ongeveer 1700 banen creëert en voor elke geïnvesteerde euro er drie opbrengt.
De beslissing
Goed plan dus, maar: hoe haal je zo’n megaproject binnen? Sinds 2021 staat de ET in de EU op de kaart doordat het aangemerkt is als European Strategy Forum on Research (ESFRI) project. Dat betekent echter niet dat de EU zeggenschap heeft over waar deze infrastructuren moeten komen. In 2025/2026 komt er daarom een bidbook dat de relevante partijen moet overtuigen van de EMR als geschikte locatie. Het gremium dat de locatiekeuze maakt en de procedure hiervoor, moeten nog worden samengesteld. Duidelijk is wel dat het zal bestaan uit afgevaardigden van de landen die zich voorstander hebben getoond van het project. Dat zijn vooralsnog Nederland, België, Italië, Oostenrijk, Polen, Frankrijk, Spanje en het Verenigd Koninkrijk. Duitsland heeft momenteel de positie van waarnemer. Natuurlijk worden deze afgevaardigden wel geadviseerd door de overheden van hun landen. Het afgelegen—en daarmee geruisloze—Italiaanse eiland Sardinië is de grote concurrent van het EMR-bid.
Steun minister en de schatkist
Politiek zal er dus behoorlijk slag geleverd moeten worden. Minister Dijkgraaf – inmiddels demissionair - is zich daar in ieder geval bewust van. Hij toont zich een trouwe bondgenoot van de Limburgse Einstein-ambitie, beaamt ook Bentvelsen. Nederland is binnen het landentrio op dit moment dan ook de koploper. Al is het maar vanwege het geld. In totaal moet er zo’n 2 miljard euro opgehaald worden, waarvan Nederland al 870 miljoen toezegde via het Groeifonds. België en Duitsland moeten het resterende bedrag investeren. Nederland hoopt dankzij deze investeringen het hoofdkantoor van de ET binnen te halen.
Extra onderzoek
Het moet echter nog blijken of het Euregionale bid niet als los zand aan elkaar hangt. Momenteel verricht men aanvullend geologisch onderzoek. Bentvelsen: “Löss geeft weliswaar veel ruisdemping, maar er zijn nog risico’s wat betreft enkele breuklijnen en waterreservoirs. Er moet dus nog heel wat bodemonderzoek gedaan worden om een stabiele aardlaag te vinden.” Onder meer TNO is betrokken bij dit onderzoek dat bepaalt of het project doorgang kan vinden. Mocht dat zo zijn en de EMR wint het bid, dan kan in 2027/2028 de eerste schep de Limburgse grond in. UIteindelijk opent het ET project als het goed is in 2035 en loopt dan 50 jaar.
Context
Het European Strategy Forum on Research (ESFRI) helpt de Commissie bij de ontwikkeling van beleid rondom Europese onderzoeksinfrastructuren. Vaak vloeit er Europees geld uit bijvoorbeeld Horizon Europe naar projecten binnen de ESFRI roadmaps: de afgelopen 20 jaar zo’n 20 miljard euro. ESFRI stelde in 2022 dat er nieuwe soorten onderzoeksinfrastructuren nodig zijn, waaronder de Einstein Telescope. De zes universiteiten aangesloten bij Nikhef zijn de Radboud Universiteit , de Rijksuniversiteit Groningen, de Universiteit van Amsterdam, de Universiteit Maastricht, de Universiteit Utrecht en de Vrije Universiteit.
