Nederlandse dataverwerking cruciaal voor donkere materieonderzoek ruimtetelescoop Euclid

ESA’s nieuwe ruimtetelescoop Euclid, die op 1 juli wordt gelanceerd, zoekt antwoord op grote vragen over donkere materie en donkere energie. Nooit eerder leverde een wetenschappelijke ruimtemissie zoveel data op. Nederland is mede verantwoordelijk voor de verwerking daarvan.

Euclid in de cleanroom. Bron: ESA Euclid gaat de grootste, meest nauwkeurige 3D-kaart maken van het heelal tot nu toe. De ruimtetelescoop brengt ruim twee miljard sterrenstelsels in kaart. Met de missie hopen wetenschappers antwoord te kunnen geven op grote vragen, zoals: hoe is het heelal door de tijd heen uitgedijd? Waar komt de energie vandaan die dit veroorzaakt? Hoe hebben sterrenstelsels zich over de ruimte verdeeld? En welke rol speelt zwaartekracht in het heelal?

De antwoorden liggen verscholen in zogenaamde ‘gravitatielenzen’. Wanneer licht van verre sterrenstelsels langs een grote bron van zwaartekracht reist, raakt dit licht vervormd. Via het vervormde licht onderzoeken wetenschappers de oorzaak hiervan en hoe deze het heelal om zich heen beïnvloedt. Euclid fotografeert dus objecten in het zichtbare licht – samen minder dan vijf procent van alles wat zich in het heelal bevindt – om iets te ontdekken over wat we niet kunnen zien: donkere materie (bijna 25% van het heelal) en donkere energie (ruim 70%).

Vijf keer scherper

Koen Kuijken, hoogleraar astronomie aan de Universiteit Leiden, werkt al zijn hele carrière aan donkere materie. Eerst binnen ons eigen sterrenstelsel, de Melkweg, nu ook daarbuiten. Hij kijkt uit naar de eerste gegevens van de nieuwe ruimtetelescoop: ‘De afgelopen tien jaar werkte ik met waarnemingen van telescopen in Chili. Euclid gaat tien keer meer hemel afspeuren en de beelden zijn vijf keer scherper dan die waar ik nu mee werk.’

Ook bij zijn collega-astronomen ziet Kuijken groot enthousiasme: ‘Deze missie is wat je noemt bread & butter voor heel veel verschillende soorten sterrenkunde. De missie levert zo extreem veel gegevens op dat hij veel astronomen, ook in Nederland, zal helpen in hun onderzoek naar de verdeling van materie, zwarte gaten en de ontstaansgeschiedenis van sterrenstelsels.’

Artistieke impressie van Euclid. Bron: ESA

Nederlandse dataverwerking

Extreem veel gegevens verzamelen. Dat is de kracht van Euclid en tegelijkertijd een grote uitdaging voor het missieteam op aarde, weet Edwin Valentijn, bijzonder hoogleraar astronomische informatietechnologie aan de Rijksuniversiteit Groningen. Toen de plannen voor de missie nog op de tekentafel lagen, vroeg ESA hem om een oplossing te verzinnen voor het archiveren en verwerken van de data die Euclid zal genereren - meer dan elke andere wetenschappelijke satelliet uit het verleden.

De ruimtetelescoop gaat zo’n veertig petabyte aan data verzamelen. Dat is het equivalent van honderd jaar lang 24 uur per dag speelfilms streamen, in 4K kwaliteit. ‘Deze data combineren we met nog eens zestig petabyte data van telescopen hier op aarde over de afstand van sterrenstelsels ten opzichte van de aarde’, vertelt Valentijn. ‘Het gaat dus om waanzinnige hoeveelheden gegevens.’

Eerder ontwikkelden Valentijn en zijn collega’s big data verwerking voor een telescoop in Chili en de LOFAR radiotelescoop, waarvan het hart in Drenthe staat. Met het Euclid Archive System gaan ze voor de overtreffende trap. Negen datacenters in de hele wereld, waarvan één in Groningen, moeten samen functioneren als één grote computer in een geïntegreerd informatiesysteem. En dat terwijl elk van die centra zijn eigen hardware en medewerkers heeft.

De dataverwerking van Euclid wordt ontwikkeld door NOVA en mede gefinancierd door NWO. ‘Vaak bestaat de nationale bijdrage van Nederland aan een ruimtemissie uit meetinstrumenten’, zegt Valentijn. ‘Dit keer is bijna de volledige bijdrage data handling. Ik ben er ontzettend trots op dat we voor deze baanbrekende missie Nederlandse technologie kunnen inzetten.’

Euclid werd in 2011 door ESA geselecteerd als nieuwe belangrijke wetenschappelijke missie, waarmee de daadwerkelijke bouw kon beginnen. Zulke beslissingen worden genomen in de wetenschappelijke raad van ESA waar Joost Carpay van het NSO samen met de directeur van ruimteonderzoeksinstituut SRON Nederland vertegenwoordigt. “De positie van Nederland laten we grotendeels afhangen van het wetenschappelijk advies erover. Voor Euclid was dat advies zeer positief. De Nederlandse sterrenkundigen zien ernaar uit om met Euclid aan de slag te gaan”.

Ingenieurs bevestigden de telescoop aan de adapter die op de Falcon 9-raket zal geplaatst worden, die Euclid de ruimte in zal lanceren. Bron: ESA

Meer informatie

De lancering van Euclid is op 1 juli om 17.11 uur Nederlandse tijd. De ruimtetelescoop wordt vanuit Cape Canaveral in Florida gelanceerd met een Falcon 9 raket van SpaceX. De lancering is live te volgen via ESA TV. Alles over de Euclid missie lees je op de missiepagina van ESA. Naast de dataverwerking leverde Nederland via het wetenschappelijke programma van ESA ook bijdragen aan het standregelsysteem van Euclid (Airbus Nederland, Bradford) en faciliteiten om de telescoop op aarde te testen (Celestia-STS en TERMA Space).

Bron: ESA