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Im Rahmen der Schweizer Roadmap für Forschungsinfrastrukturen 2015 wurden vier in Vorbereitung befindliche internationale Forschungsorganisationen identifiziert, bei denen die Frage einer Schweizer Beteiligung geprüft werden sollte. Über eine allfällige Beteiligung an diesen Organisationen wird bis 2020 befunden. Für die Vorbereitung dieser Beteiligungen, von der Erstellung des finanziellen Rahmens über die Evaluation der Vorteile einer Beteiligung für die Schweiz bis hin zur Unterzeichnung eines internationalen Abkommens, ist das SBFI zuständig. Die Vertreterinnen und Vertreter der betroffenen schweizerischen Wissenschaftsgemeinschaften werden eng in diese Arbeiten eingebunden.
CTA, Cherenkov Telescope Array (Astroteilchenphysik)
Das CTA ist eine internationale wissenschaftliche Zusammenarbeit zum Bau einer weltweit führenden Forschungsinfrastruktur im Bereich Astropartikel. Die Infrastruktur soll ein Netzwerk aus über 100 Tscherenkow-Teleskopen umfassen, die voraussichtlich auf der südlichen Halbkugel in Chile (Paranal) und auf der nördlichen Halbkugel auf der Insel La Palma (Kanarische Inseln, Spanien) installiert werden. Es werden entscheidende Erkenntnisse in der Hochenergieastrophysik, aber auch allgemeiner in Kosmologie und Grundlagenphysik erwartet. Der Bau des CTA soll zwischen 2017 und 2018 auf der Grundlage eines internationalen Übereinkommens in Angriff genommen werden. In der Schweiz beteiligen sich insbesondere die Universitäten Zürich und Genf sowie die ETH Zürich am Projekt.
ELI, Extreme Light Infrastructure (Laserphysik)
ELI ist eine im Bau befindliche Forschungsinfrastruktur, die auf drei Standorte in drei Ländern verteilt ist: die Tschechische Republik, Rumänien und Ungarn. Sie ist die bisher einzige Spitzenforschungsinfrastruktur, die ausschliesslich in Ländern der erweiterten Europäischen Union angesiedelt ist und die einzige, für deren Bau als Hauptfinanzierungsquelle (85%) der Europäische Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) dient.
An jedem Standort («Pfeiler») von ELI werden gegenwärtig Laser mit sehr hoher Intensität installiert, um zusätzliche Experimente in den Bereichen Materialphysik und Kernphysik durchführen zu können. Aufgrund der einmaligen Stärke und Intensität (zehnmal höher als bestehende Quellen) und der einzigartigen Möglichkeiten, die diese neuartigen Lichtquellen den internationalen Nutzerinnen und Nutzern bieten, wird ELI von den Projektverantwortlichen auch als «Laser-CERN» bezeichnet.
Die Laserphysik hat sich in den vergangenen Jahrzehnten rasant entwickelt, angetrieben durch die immer grössere Leistungsfähigkeit der Quellen. Die möglichen Anwendungen dieser Laser der neuen Generation sind sehr vielversprechend und ein Forschungsfeld erster Wahl für die moderne Physik. Die Schweizer Forscherinnen und Forscher beobachten diese Entwicklung aufmerksam und entwickeln in der Schweiz geeignete Forschungsinfrastrukturen, die idealerweise durch einen Zugang zu den weltweiten Spitzeninfrastrukturen an den drei Standorten der ELI ergänzt werden sollen.
SKA, Square Kilometer Array (Astronomie)
Das Square Kilometre Array ist ein im Bau befindliches Radioteleskop, das eine Gesamtsammelfläche von rund einem Quadratkilometer aufweisen soll. Das SKA soll in einem Frequenzbereich von 0,10-25 GHz arbeiten, wobei letztlich ein Bereich von 0,06-35 GHz angestrebt wird. Aufgrund seiner Grösse wird es 50 Mal empfindlicher sein als die bisher verwendeten Instrumente. So wird es möglich sein, mehrere unabhängige Sichtfelder abzudecken, womit die Strahlenastronominnen und -astronomen gleichzeitig beobachten bzw. gleichzeitig mehrere Bereiche des Himmels untersuchen können. Mit dem SKA-Radioteleskop können dank der Nutzung der Interferometrie Bilder von entfernten Strahlenquellen aufgenommen werden.
Das SKA wird das empfindlichste Instrument zur radioastronomischen Beobachtung sein, das jemals gebaut wurde. Es soll in der Lage sein, alle aktiven galaktischen Kerne bis zu einer Rotverschiebung 6 zu erkennen, als das Universum nicht mehr als eine Milliarde Jahre alt war. Es wird die nötige Empfindlichkeit haben, um Anzeichen für erdähnliche Planeten auf eine Distanz von mehreren Hunderttausend Lichtjahren zu entdecken. Das SKA-Netzwerk soll bis zu 3000 Parabolantennen umfassen, die in Südafrika und Australien installiert werden. Der Hauptstandort des SKA wird in Grossbritannien sein. Bis heute sind bereits 15 asiatische, europäische und afrikanische Staaten dem SKA beigetreten. Durch seinen grossen Umfang wird das SKA längerfristig zu einem zentralen Projekt für die Astrophysik auf internationaler Ebene. Die Schweiz, insbesondere die Universitäten Genf und Zürich sowie die ETH Zürich und die ETH Lausanne, verfolgen die Entwicklung aufmerksam.
LBNF, Long-Baseline Neutrino Facility and DUNE, Deep Underground Neutrino Experiment (Teilchenphysik)
Die internationale Forschungsgemeinschaft im Bereich der Teilchenphysik entwickelt ein Projekt bisher einzigartigen Ausmasses zur Weiterentwicklung der Forschung in diesem Bereich: Das Projekt DUNE, das in einer speziell zu diesem Zweck geschaffenen Infrastruktur namens LBNF durchgeführt werden soll. Es wird eine internationale Zusammenarbeit zur Finanzierung und Durchführung dieses Projekt gestartet, das angesichts der Fortschritte in der Teilchenphysik als wesentliche Ergänzung der am CERN durchgeführten Forschungen betrachtet wird. Die Infrastruktur soll in den USA am Fermilab gebaut werden.
Die Forscherinnen und Forscher der Schweiz im Bereich der Teilchenphysik legen derzeit ihre Prioritäten in einem Weissbuch fest. Dem Projekt DUNE/LBNF soll darin ein grosser Platz eingeräumt werden und es wird ab 2016 besonders aufmerksam verfolgt.
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