Zwaartekrachtsgolven meten onder Zuid-Limburg: Nederland, België en Duitsland willen de Einstein Telescope bouwen

De naam ‘Einstein Telescope’ zal bij menigeen associaties oproepen met een schotel. Maar de Einstein Telescope ligt straks honderden meters onder de grond. Daar moet een driehoek met drie tien kilometer lange tunnels komen te liggen, waarin laserstralen over en weer worden gestuurd en zwaartekrachtsgolven kunnen worden gemeten.

De bodem in het grensgebied tussen Zuid-Limburg, de Vlaamse Voerstreek en de Waalse provincie Luik leent zich daar uitstekend voor. De ondergrond is hard genoeg voor het aanleggen van de tunnels en de bovenlaag (lössgrond) zacht genoeg om trillingen door menselijke activiteit als verkeer en industrie te absorberen.

Zwaartekrachtgolven uit het heelal worden diep onder de grond wel waargenomen. Die kunnen bijvoorbeeld veroorzaakt zijn door de botsing van twee zwarte gaten op meer dan een miljard lichtjaren verwijderd van de aarde. Van de energie die daarbij vrijkomt, bereikt slechts de fractie van een fractie de aarde.

De nauwkeurigheid en het ‘zicht’ van de Einstein Telescope grenzen aan het ongelooflijke. „Minieme trillingen vergelijkbaar met die veroorzaakt door één druppel in het IJsselmeer zijn straks te registreren”, zegt Stefan Hild, hoogleraar experimentele natuurkunde aan de Universiteit Maastricht. „Het biedt de mogelijkheid om heel ver terug te kijken. Tot dicht bij het ontstaan van het heelal.”

Een ‘nieuw zintuig’

„De Einstein Telescope is een nieuw zintuig”, vertelt Stan Bentvelsen, directeur van Nikhef, het Nederlands instituut voor subatomaire fysica, met enthousiasme. „We gaan zaken observeren en ontdekken waar we het bestaan nog niet van vermoeden. Het wordt echt een ontdekkingsreis.”

„De Einstein Telescope brengt innovatie”, staat in het coalitieakkoord van het nieuwe Limburgse provinciebestuur. De voorziening trekt naar verwachting toponderzoekers en tal van nieuwe bedrijven naar de regio. De bouw levert 34.000 manjaren werk op. De Einstein Telescope zelf zou tijdens de exploitatie goed zijn voor 500 fte’s aan directe en 1.150 fte’s aan indirecte banen. Bentvelsen: „Elke geïnvesteerde euro levert drie tot vier euro extra aan toegevoegde waarde voor de lokale economie op.”

Zorgen en bedenkingen zijn er ook. De komst van de trillingsgevoelige telescoop beperkt de mogelijkheden voor grote windmolens. En wat betekent de bouw voor een rustige streek met veel waardevolle natuur? Alleen al voor het afvoeren van de vier tot vijf miljoen kuub zand die vrijkomt bij het aanleggen van de tunnels zijn honderdduizend vrachtwagens nodig.

Dit biedt de mogelijkheid om heel ver terug te kijken. Tot dicht bij het ontstaan van het heelal

Stefan Hild hoogleraar experimentele natuurkunde

Guid Bartholomée, projectmanager van de Einstein Telescope: „Er wordt nu voorzichtig gedacht aan het graven van een afvoertunnel naar het rangeerterrein in Montzen (provincie Luik). Dan zou de vrijkomende grond per trein kunnen worden afgevoerd en de overlast voor bewoners in de streek zo klein mogelijk kunnen blijven.” Van ingrijpende bodemverstoringen zoals die bij steenkool- en gaswinning zou geen sprake zijn.

In Limburg vergelijkt men de Einstein Telescope graag met CERN, de deeltjesversneller op de grens van Frankrijk en Zwitserland, waar in een kilometerslange, ondergrondse cirkel natuurkundige verschijnselen op het allerkleinste niveau worden bestudeerd. Ook die voorziening zorgt voor werkgelegenheid voor hoog opgeleide experts, en voor prestige. „Aan onder meer de controleapparatuur, de gebruikte materialen voor de tunnelbuizen en sensoren zullen zulke bijzondere eisen worden gesteld, dat het innovatieve bedrijven zal lokken die hun vondsten ook weer op andere manieren zullen willen gaan vermarkten”, denkt Bentvelsen.

Mede omdat maar enkele gebieden zich qua rust en bodemgesteldheid lenen voor de Einstein Telescope blijft het aantal concurrenten beperkt. In eerste instantie leek Hongarije een gooi te willen doen, maar dat land doet bij nader inzien toch niet mee. In de tuinen van het Nationaal Instituut voor Astrofysica in Rome stelde Italië zich begin juni bij monde van premier Giorgia Meloni kandidaat. Sardinië is daar de uitgelezen plek voor de Einstein Telescope.

De Nederlands-Belgisch-Duitse samenwerking zag vooralsnog vooral veel fanfare. Bentvelsen: „Wel de ambitie, maar nog niet het geld. Terwijl bij ons de Nederlandse overheid al bijna een miljard euro uit het Groeifonds op tafel heeft gelegd en de andere overheden daarbij zouden kunnen komen. Als ons dat lukt, liggen we bij het maken van de definitieve keuze in elk geval bovenop de stapel. Maar zelfs dan kunnen behalve puur inhoudelijke overwegingen ook politieke verwikkelingen nog een rol spelen.”

Steun van Noordrijn-Westfalen

In relatieve stilte aan een zo overtuigend mogelijke kandidatuur werken is de strategie in en rond Zuid-Limburg. Cruciaal is de Duitse steun. De deelstaat Noordrijn-Westfalen staat helemaal achter de ambities. De federale regering in Berlijn houdt vooralsnog de kaarten tegen de borst.

De Einstein Telescope zou ook in de deelstaat Saksen gebouwd kunnen worden. „Dat zorgvuldige afwegen past bij de Duitsers”, zegt Bentvelsen. „Ze zeggen niet zomaar iets toe. Maar geven ze groen licht, dan is het ook echt groen licht. Ons voordeel boven Saksen is dat er met de universiteiten van Aken, Eindhoven, Leuven en Maastricht al heel veel kennis en kennisinfrastructuur aanwezig is.”

Met universiteiten in Aken, Maastricht, Eindhoven en Leuven is er al veel kennis

Uiteindelijk is twee miljard euro nodig voor de bouw. De steun op bondsniveau in Berlijn is cruciaal voor het Nederlands-Belgisch-Duitse initiatief. Alleen al vanwege de enorme Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule in Aken, de grootste technische universiteit van Duitsland en groter dan de drie Nederlandse TU’s samen. Aanleggen in een grensregio is complex, weet projectmanager Bartholomée uit zijn ervaring als topambtenaar bij de gemeente Maastricht. „Bij een uiteindelijk stukgelopen tramproject met de Vlamingen gingen de verschillen tot het niveau van het voorgeschreven soort fluit voor de conducteurs.”

Hoogleraar Hild staat als pure wetenschapper wat neutraler in de strijd om de Einstein Telescope. „Het belangrijkste is dat die er komt. Waar is van minder groot belang.”

De keuze voor een definitieve locatie valt waarschijnlijk in 2025 of 2026. De aan het project deelnemende landen Spanje, Italië, Groot-Brittannië, Nederland, België, Polen, Oostenrijk, Duitsland en Frankrijk beslissen. Na een complex bouwproces moet de telescoop dan in 2035 operationeel kunnen zijn.