ET-MEROPE ontwikkelt technologie tegen thermische vervormingen in laserbundels Einstein Telescope
In het technologiedomein Thermische Deformaties werken zeven Nederlandse bedrijven en kennisinstellingen samen in het consortium ET-MEROPE aan innovatieve technieken om afwijkingen in de laserbundels van de toekomstige Einstein Telescope effectief te meten en te corrigeren. Deze technologie is cruciaal voor het functioneren van Europa’s meest geavanceerde observatorium voor zwaartekrachtsgolven.
De Einstein Telescope detecteert zwaartekrachtsgolven — subtiele rimpelingen in de ruimtetijd veroorzaakt door bijvoorbeeld botsende zwarte gaten — door met lasers uiterst kleine veranderingen in de lengte van detectorgangen te meten. Hiervoor zijn spiegels nodig die zo perfect mogelijk zijn uitgelijnd. Zelfs kleine temperatuurveranderingen kunnen echter thermische vervormingen in deze spiegels veroorzaken, waardoor de laserbundel wordt vervormd en de meetnauwkeurigheid afneemt.
Consortium ET-MEROPE
Het ET-MEROPE-consortium, gecoördineerd door TNO en met partners Sioux Technologies, ATG Engineering, Hoursec, NOVA, Nikhef en DEMCON, bundelt expertise om deze uitdaging aan te pakken. Zij ontwikkelen een set geavanceerde technieken om thermische deformaties in de optische systemen van de Einstein Telescope actief te compenseren.
“Corrigerende optica kan telescopen helpen om door de woelige atmosfeer te kijken en planeten te bestuderen rond andere sterren dan de zon. Ook veilige en snelle lasercommunicatie tussen satellieten en stations op aarde is een toepassing.” aldus Wouter Jonker van TNO.
"Het gaat om minieme afwijkingen, maar voor de precisie die we willen halen met de Einstein Telescope is elke picometer (miljoenste micrometer) er één teveel" zegt programmamanager Wouter Jonker van TNO, de penvoerder van het consortium. Het consortium werkt daarom aan een spiegel met vervormbare elementen. Die wordt toegevoegd aan het lichtpad van de Einstein Telescope en zo aangestuurd, dat zijn eigen vervorming de thermische deformaties van andere spiegels compenseert.
Voor hun prototype ontwikkelen de partners naast de vervormbare spiegel ook machine learning om uit de vervormde laserbundel af te leiden welke van de honderden spiegels afwijkt, zodat duidelijk is hoe de verstoring het beste kan worden aangepakt. Ook ontwikkelen ze elektronische aansturing voor de correctiespiegel die zelf nauwelijks warmte opwekt en dus geen extra thermische deformaties veroorzaakt.
Spin-off potentieel — telescopen en lasercommunicatie
De nieuwe kennis en kunde die het consortium opdoet, is volgens Wouter Jonker van groot belang voor andere markten. Zo kan corrigerende optica telescopen helpen om door de woelige atmosfeer te kijken en planeten te bestuderen rond andere sterren dan de zon. Ook veilige en snelle lasercommunicatie tussen satellieten en stations op aarde is een toepassing.
De technologie die in dit project wordt ontwikkeld valt onder het Einstein Telescope for Business-programma, een initiatief van het Nationaal Groeifonds om Nederlandse hightechbedrijven te stimuleren technologieën voor de Einstein Telescope te ontwikkelen. ROM LIOF voert de landelijke regie op dit programma namens het ministerie van Economische Zaken (EZ), het ministerie van Onderwijs, Cultuur en Wetenschap (OCW) en Nikhef, met ondersteuning van regionale partners als BOM, InnovationQuarter en Oost NL.
De Einstein Telescope zelf is nog in voorbereiding. Nederland werkt samen met België en Duitsland aan een locatie in de grensregio. In 2026 of 2027 wordt duidelijk waar het observatorium gebouwd zal worden.
Meer informatie over het technologiedomein Thermische deformaties