Am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung hat die Installation der ersten Magnete der FAIR-Beschleunigermaschine begonnen, ein bedeutender Schritt in einem der größten und komplexesten Forschungsprojekte weltweit. Die Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) wird in den kommenden Jahren eine zentrale Rolle in der internationalen Wissenschaft spielen und das Verständnis der Struktur von Materie sowie der Entwicklung des Universums seit dem Urknall vorantreiben.
SIS100: Ein technisches Meisterwerk
Der Schwerionen-Synchrotron-Beschleuniger SIS100, das Herzstück von FAIR, ist der erste Abschnitt der riesigen Beschleunigeranlage, der nun installiert wird. Die Herausforderung, die ersten supraleitenden Magnetmodule 17 Meter unter der Erde zu platzieren, wurde kürzlich erfolgreich gemeistert. Diese Magnete sind essenziell, um Teilchen mit nahezu Lichtgeschwindigkeit in der Bahn zu halten und sie für Experimente bereitzustellen, die weltweit einzigartig sind.
Der Beschleuniger SIS100 wird eine Vielzahl von Partikeln beschleunigen können, von Protonen bis hin zu schweren Ionen. Dabei Intensitäten erreicht, die bisher in keiner vergleichbaren Anlage möglich waren. Diese hohe Beschleunigungsleistung wird durch den Einsatz modernster supraleitender Magnete und der ausgefeilten Kühltechnologie ermöglicht, die das gesamte System auf extrem niedrige Temperaturen herunterkühlt, um maximale Effizienz zu erreichen.
Mit dem FAIR-Projekt wird es möglich werden, unter Laborbedingungen Materie zu erzeugen, wie sie sonst nur im Weltraum vorkommt. Die Wissenschaftler erhoffen sich neue Einblicke in die Struktur der Materie und die Vorgänge im Inneren von Sternen und Neutronensternen. Durch die Untersuchung von Atomkernen und Antimaterie sollen grundlegende Fragen zur Entwicklung des Universums seit dem Urknall geklärt werden.
Die Experimente, die in FAIR durchgeführt werden, werden eine enorme Breite an wissenschaftlichen Disziplinen umfassen. Dazu gehören die Physik der Hadronen und Kernmaterie, die Untersuchung der stark wechselwirkenden Materie, die Struktur und Reaktionen von Atomkernen sowie die Suche nach exotischen Materiezuständen, die tiefere Erkenntnisse über die fundamentalen Naturkräfte liefern könnten.
Das FAIR-Projekt zeichnet sich nicht nur durch seine wissenschaftlichen Ambitionen aus, sondern auch durch die umfangreiche internationale Zusammenarbeit, die es ermöglicht. Über 50 Partnerinstitutionen aus mehr als 30 Ländern sind an diesem Großprojekt beteiligt. Diese internationale Zusammenarbeit ist ein Beweis für das hohe wissenschaftliche Interesse und das enorme Potenzial, das FAIR in den Augen der weltweiten Forschungsgemeinschaft besitzt.
Die technischen Herausforderungen bei der Installation der FAIR-Beschleunigermaschine sind erheblich. Die komplexen supraleitenden (und extrem schweren!) Magnete müssen nicht nur präzise platziert werden, sondern auch unter extremen Bedingungen zuverlässig funktionieren. Dies erfordert innovative Ingenieurslösungen und hochmoderne Technologie, die speziell für dieses Projekt entwickelt werden.
Mit dem erfolgreichen Beginn der Installation am FAIR-Beschleuniger SIS100 wird ein wichtiger Meilenstein erreicht, der das Projekt in eine neue Phase führt. In den kommenden Jahren wird der gesamte Beschleunigerkomplex schrittweise aufgebaut, getestet und in Betrieb genommen. Parallel dazu werden weitere Schlüsselkomponenten und Experimente für FAIR vorbereitet, die ab Mitte der 2020er Jahre erste wissenschaftliche Ergebnisse liefern sollen.
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Helmholtz Forschungsakademie Hessen für FAIR freuen sich darauf hier an der Spitze der Grundlagenforschung mit dabei zu sein und dies zu gestalten.
