RUG bouwt opnieuw detectoren voor radiotelescoop ALMA

Technici van het Kapteyn Instituut voor sterrenkunde gaan opnieuw 66 detectoren maken voor de ALMA radiotelescoop in Chili, samen met partners in Zweden en Italië. ‘Wij hebben bewezen series met constante kwaliteit te kunnen bouwen, daarin zij we wel uniek’, vertelt Joost Adema, die het Groningse deel van het project coördineert. Het consortium met Zweden en Italië wordt gecoördineerd door NOVA, de Nederlandse Onderzoeksschool voor Astronomie.

Het Kapteyn Instituut van de RUG heeft een lange geschiedenis in het bouwen van zeer gevoelige instrumenten. Dat is op zich niet zo bijzonder voor een sterrenkundig instituut. ‘Maar doorgaans gaat het om unieke instrumenten, er is er maar ééntje nodig’, zegt Adema. Maar de ALMA radiotelescoop bestaat uit 66 schotels, die allemaal voorzien zijn van dezelfde apparatuur. ‘Het gaat om hoogwaardige detectoren die heel betrouwbaar moeten zijn.’

Complexe moleculen

ALMA kan straling uit de ruimte analyseren op verschillende golflengten. Voor iedere band is een aparte detector ontwikkeld en geproduceerd. Eerder leverde het Kapteyn Instituut al detectoren voor Band 5 (golflengte 1,8 - 1,4 mm) en Band 9 (golflengte 0,5 - 0,4 mm). Nu gaat het om Band 2, voor het waarnemen van de golflengten van 2,6 tot 4,5 mm.

Op deze golflengte kan de radiotelescoop in het heelal complexe moleculen vinden, die een rol kunnen hebben gespeeld bij het ontstaan van leven. Het leven op aarde is gebaseerd op complexe moleculen op basis van koolstof, zoals suikers of alcoholen. De grote vraag is waar die vandaan komen. Wetenschappers die het ontstaan van leven onderzoeken hebben lang aangenomen dat ze op aarde zijn ontstaan, bijvoorbeeld in een ondiep poeltje. ‘Maar de laatste jaren vinden we steeds meer van dit soort moleculen in de ruimte’, vertelt Adema.

DNA

Naast suikers en alcoholen zijn ook al simpele bouwstenen voor DNA in de ruimte aangetroffen. Daarom willen sterrenkundigen graag in detail weten waar deze bouwstenen voor leven zich bevinden. ‘Dat helpt ons begrijpen hoe ze zijn ontstaan, en misschien vanuit de ruimte op onze aarde zijn terechtgekomen.’

Verder zou het interessant zijn om in ‘hotspots’ in de ruimte, met veel van dit soort moleculen, te zoeken naar planeten. Die zouden dan extra veel van dit soort bouwstenen van het leven kunnen bevatten, en dat verhoogt de kans dat er ook echt leven is ontstaan.

Maar voordat het mogelijk is die waarnemingen te doen, moeten de detectoren eerst worden ontwikkeld en gebouwd. ‘We hebben twee jaar nodig om uit te zoeken hoe we deze detectoren kunnen maken’, vertelt Adema. Dat gebeurt in samenwerking met collega’s van de universiteiten van Göteborg (Zweden) en Bologna (Italië). Daarna volgt een traject van drie jaar, waarin de hele serie wordt gebouwd, getest en afgeleverd.

Metaalbewerking

Voor het maken van de detectoren werkt het Kapteyn Instituut ook samen met technische bedrijven uit de regio, onder meer in metaalbewerking en de bouw van printplaten. Het maken van een hele serie met een constante kwaliteit is iets dat niet veel instituten kunnen. ‘Wij hebben bewezen series met constante kwaliteit te kunnen bouwen, daarin zij we wel uniek’, zegt Adema. Dat is ook de reden dat ze dit nieuwe project hebben kunnen binnenhalen.

In Groningen zullen zes personen aan het project werken. Het totale budget, inclusief partners, is ongeveer dertien miljoen euro, waarvan 11 miljoen naar het Kapteyn Instituut gaat. ‘Ongeveer tweederde van ons budget gaat op aan de vaak specialistische onderdelen, de rest aan personeel en bedrijfsvoering.’ Als alles goed gaat zullen de laatste detectoren over vijf jaar naar Chili worden verscheept. En dan kan ALMA nog beter gaan zoeken naar bouwstenen voor leven tussen de sterren.