Ein Konsortium aus 14 Universitäten und Unternehmen unter der Leitung der Universität Hasselt (UHasselt) arbeitet an der Daten- und Recheninfrastruktur für das Einstein-Teleskop. Bei der Detektion von Gravitationswellen erzeugt das Teleskop enorme Datenmengen. Wie lassen sich diese Datenströme schnell genug analysieren, um fundierte Forschungsentscheidungen zu treffen? Das ist die zentrale Frage des neuen Projekts ETCETERA.
Die Universität Hasselt leitet ein internationales Projekt zur Recheninfrastruktur des Einstein-Teleskops: „Einzigartige Herausforderungen“
Das Einstein-Teleskop ist ein Observatorium der dritten Generation für Gravitationswellen. Es soll im Dreiländereck Belgien, Niederlande und Deutschland errichtet werden. In Belgien betrifft dies den Untergrund bei Voeren.
Dabei handelt es sich um ein internationales Hightech-Wissenschaftsprojekt, das Gravitationswellen aus dem Universum – die Wellen, die bei der Verschmelzung von Schwarzen Löchern oder Neutronensternen entstehen – erfassen und messen kann. Einige dieser Ereignisse fanden vor Millionen von Jahren statt. Da dabei jedoch enorme Energiemengen freigesetzt werden, sind selbst kleinste Schwingungen noch messbar.
Enorme Datenmenge
„Das mag einfach klingen, erfordert aber eine gigantische Datenmenge. Und das bringt viele Herausforderungen mit sich“, sagt Prof. Dr. Olivier Thas, Koordinator des Forschungsprojekts ETCETERA und Forscher am Data Science Institute der Universität Hasselt.
Die Geschwindigkeit der Datenanalyse ist entscheidend, so Thas. Um bestimmte Ereignisse im Universum besser zu untersuchen, müssen herkömmliche Teleskope schließlich in die richtige Richtung im Raum ausgerichtet sein. Nach dem Empfang eines Signals muss schnell klar werden, ob es sich um ein interessantes Signal handelt und aus welcher Richtung es kommt, damit die Teleskope rechtzeitig ausgerichtet werden können.
Darüber hinaus ist das Einstein-Teleskop so leistungsstark, dass es mehr Signale empfängt, als sorgfältig analysiert werden können. Die verfügbare Rechenleistung muss daher optimal eingesetzt werden: Welche Signale verdienen eine weitere Analyse, und wo ist Rechenkapazität verfügbar? Um diese Entscheidungen schnell treffen zu können, werden KI-Modelle entwickelt. KI wird auch zur Beschleunigung von Berechnungen mit sehr komplexen physikalischen Modellen eingesetzt.
Kooperationen mit der Industrie
Im Rahmen von ETCETERA arbeiten sieben Universitäten eng mit sieben Unternehmen zusammen. „Die Herausforderungen, die wir mit diesem Projekt angehen wollen, sind einzigartig. Das gesamte Testfeld, das auf der Rechenleistung von Computern und KI-Modellen basiert, macht die Teilnahme für Technologieunternehmen äußerst interessant“, sagt Tina Smets, Business Developer an der UHasselt.
Der Provinzdeputierte für Wirtschaft und Vorsitzende der Provinzialen Entwicklungsgesellschaft Limburg (POM), Tom Vandeput (CD&V), sieht ebenfalls große Vorteile in diesem Projekt: „Mit ETCETERA stärken wir Limburgs Position in Europa im Bereich der künstlichen Intelligenz. Die Technologie, die wir hier für das Einstein-Teleskop entwickeln, ist auch für andere Sektoren relevant, von der Energie bis zur Raumfahrt.“
Das ETCETERA-Projekt startet offiziell am 1. Januar 2027 und läuft drei Jahre. Ob das Einstein-Teleskop tatsächlich nach Limburg kommt, wird sich frühestens 2027 zeigen.
Was ist das Einstein-Teleskop?
Das Einstein-Teleskop wird ein unterirdisches Messsystem sein, das Gravitationswellen mit extrem hoher Empfindlichkeit detektiert. Dadurch wird es möglich, Objekte in den entferntesten Regionen unseres Universums zu untersuchen.
Das Teleskop bildet in einer Tiefe von 250 Metern ein Dreieck mit einer Seitenlänge von 10 Kilometern. Das unterirdische Observatorium wird zehnmal empfindlicher sein als seine Vorgänger und tausendmal mehr Gravitationswellen erfassen können. Dies wird uns einen völlig neuen Blick auf unser Universum ermöglichen.
