imported>Blutgretchen: /* Überblick */ Korrekturen: Grammatik (Genitiv); dass, Mehrfaches;entweder SKA-Observatorium (mit Bindestrich), oder SKA Observatory (ohne Bindestrich); SKA Observatorium ohne BS ist jedenfalls falsch, da im weiteren Text von Observatory die Rede ist, habe ich es so angepasst.

2026-04-17T09:14:03Z

Überblick: Korrekturen: Grammatik (Genitiv); dass, Mehrfaches;entweder SKA-Observatorium (mit Bindestrich), oder SKA Observatory (ohne Bindestrich); SKA Observatorium ohne BS ist jedenfalls falsch, da im weiteren Text von Observatory die Rede ist, habe ich es so angepasst.

Neue Seite

{{Infobox Teleskop
| Boden = Ja
| Name = Square Kilometre Array Observatory
| Bild = SKA cores big.jpg
| Bildtext = Schema der zentralen Region des SKA (Planungsskizze 2010)
| Typ = Radioteleskop
| Standort = [[Südafrika]], [[Australien]]
| Höhe =
| Wellenlänge =
| Apertur =
| Bauzeit =
| Inbetriebnahme =
| Breitengrad = -30.72113
| Längengrad = 21.411128
| Region = ZA-NC
| Nebenbox = 2 Standorte
| Besonderheit =
}}
Das '''Square Kilometre Array Observatory''' ('''SKAO''') ist eine internationale, zwischenstaatliche Organisation mit Sitz im [[Vereinigtes Königreich|Vereinigten Königreich]], die am 15. Januar 2021 gegründet wurde. Ihre Hauptaufgabe ist der Aufbau und Betrieb der Anlagen des '''Square Kilometre Array (SKA)''', einem [[Radioteleskop]]-Netzwerk mit großer, weit verteilter Sammelfläche. Die namengebende Vision ging von einem [[Quadratkilometer]] aus.<ref>Daniel Clery: ''Giant radio telescope reaches milestone en route to construction start.'' Science, 4. Februar 2021, [[doi:10.1126/science.abg9245]].</ref>

Die ersten beiden Teleskop-Netzwerke, für verschiedene Frequenzbereiche, werden in [[Südafrika]] und [[Australien]] errichtet, mit 197 Einzelspiegeln von 15 m Durchmesser bzw. 131.072 zwei Meter hohen [[Breitbandantenne]]n.<ref>{{Internetquelle |autor= |url=https://www.mpifr-bonn.mpg.de/mitteilungen/2021/2 |titel=Das Square-Kilometre-Array-Observatorium (SKAO) ist gegründet |werk=mpifr-bonn.mpg.de |hrsg=Max-Planck-Institut für Radioastronomie |datum=2021-02-04 |sprache=de |abruf=2024-03-18}}</ref> Der Ausbau begann im Jahr 2021 und wird in mehreren Schritten erfolgen. Die Fertigstellung ist im Jahr 2029 vorgesehen.<ref>{{Internetquelle |autor=heise online |url=https://www.heise.de/news/SKAO-Errichtung-des-weltgroessten-Radioteleskops-kann-beginnen-6123413.html |titel=130.000 Antennen: Baubeginn für weltgrößtes Radioteleskop |datum=2021-06-30 |sprache=de |abruf=2024-03-18}}</ref> Durch Kombination der Antennensignale mit unterschiedlichem Zeitversatz wird es möglich sein, gleichzeitig einen großen Himmelsausschnitt mit hoher Auflösung und Empfindlichkeit zu beobachten. Dazu werden Hochleistungsrechner und Langstrecken-Netzwerke mit einer Kapazität benötigt, die den heutigen weltweiten Internetverkehr übertrifft.<ref name="SKA_Signal_Processing">{{Internetquelle |url=https://www.skatelescope.org/signal-processing/ |titel=Signal Transport and Networks |hrsg=Square Kilometre Array |datum=2018 |sprache=en |abruf=2018-12-05}}</ref>

== Überblick ==
Die Idee für das SKA geht auf Überlegungen internationaler Wissenschaftler in den 1980er und 1990er Jahren zurück. Sie machten sich Gedanken darüber, wie ein Teleskop beschaffen sein müsste, das die grundlegenden astronomischen Fragen des neuen Jahrtausends erforschen könnte. Man ging davon aus, dass eine Verdreißigfachung der Sensitivität damals verfügbarer Teleskope notwendig wäre und damit rund ein Quadratkilometer effektiver Kollektorfläche.<ref name="GoldenYears" /><ref name="Ekers2012" /> Mehrere organisatorische Zwischenstufen trieben die Planungen voran, modifizierten sie immer wieder und begleiteten den Aufbau von Pathfinder-Geräten, bis 2021 das SKA Observatory als zwischenstaatliche Organisation gegründet wurde und die Bauarbeiten der ersten Phase beginnen konnten. 2012 war festgelegt worden, dass in dieser ersten Phase „SKA-1“ an zwei Teleskop-Standorten in Australien und Südafrika die zwei Arrays SKA-Low für niedrige Frequenzen und SKA-Mid für mittlere Frequenzen aufgebaut und betrieben werden sollen. Geplant ist, diese Ausbaustufe bis 2029 abzuschließen. Das SKA wird in Empfindlichkeit, Winkelauflösung und Durchmusterungsgeschwindigkeit die bisher bestehenden Messeinrichtungen um ein Mehrfaches übertreffen. Weitere Bauphasen können vom Observatory angestoßen werden, wenn die Finanzierung geklärt ist.<ref name="SKAOKonvention" /><ref name="GoldenYears" />

== Beschreibung ==
[[Datei:At Jodrell Bank Observatory 2018 040.jpg|mini|Das Hauptquartier des SKA-Projekts am [[Jodrell-Bank-Radioobservatorium|Jodrell-Bank-Observatorium]] im [[Vereinigtes Königreich|Vereinigten Königreich]]<ref>{{Literatur |Titel=Jodrell Bank chosen as base for largest radio telescope |Sammelwerk=BBC News |Datum=2011-04-02 |Sprache=en |Online=[https://www.bbc.com/news/science-environment-12947435 Online] |Abruf=2021-12-31}}</ref>]]
Die Planung sieht vor, dass das SKA Signale kombiniert, die von tausenden kleinen Radioantennen empfangen wurden. Durch deren große räumliche Distanz von bis zu 3000 km wäre es möglich, damit ein riesiges Radioteleskop mit einer extrem hohen Empfindlichkeit und Winkelauflösung zu simulieren. Das SKA soll ebenfalls ein sehr großes [[Sichtfeld]] (FOV, {{enS|field of view}}) von 200 Quadratgrad bei [[Frequenz]]en unter 1 GHz und mehr als 1 Quadratgrad (ungefähr fünf Mondscheiben) bei höheren Frequenzen abdecken. Eine geplante Neuerung ist die gleichzeitige Verwendung von mehreren Sichtfeldern durch [[Phased-Array-Antenne]]n. Damit soll die Geschwindigkeit bei Musterungen entscheidend verbessert und es verschiedenen Benutzern ermöglicht werden, gleichzeitig verschiedene Teile des Himmels zu beobachten.

In den ersten beiden Bauphasen soll eine kontinuierliche Abdeckung von 70 MHz bis 10 GHz gewährleistet werden. In einer dritten Phase ist eine Ausweitung auf 30 GHz geplant.

# Phase 1: ≈20 % der totalen Auffangfläche bei niedrigen und mittleren Frequenzen.
# Phase 2: Volle Arraygröße für niedrige und mittlere Frequenzen.
# Phase 3: Aufbau des Arrays für hohe Frequenzen.

Mit einem einzigen Antennendesign kann nicht der gesamte Frequenzbereich von 70 MHz bis 10 GHz (mehr als zwei [[Dekadischer Logarithmus|Dekaden]]) sinnvoll empfangen werden. Deshalb soll das SKA über drei Typen von Antennenelementen verfügen, SKA-low, SKA-mid und Parabolantennen.

[[Datei:SKA sparse array big.jpg|mini|Illustration der SKA-low Arrays (auch ''Sparse Aperture Arrays'' genannt)]]
[[Datei:SKA dense array big.jpg|mini|Illustration einer Station des SKA-mid Array]]
[[Datei:SKA dishes big.jpg|mini|Illustration der Offset-Gregory-Parabolantennen (auch ''Dish Arrays'' genannt)]]
[[Datei:SKA overview.jpg|mini|Illustration der Offset-Gregory-Parabolantennen (auch ''Dish Arrays'' genannt)]]
# SKA-low Array (Phasen 1 und 2): Ein Array von phasengesteuerten, einfachen [[Dipolantenne]]n für den Frequenzbereich von 70 MHz bis 200 MHz. Diese Antennen sollen in Gruppen zu 90 auf einer Fläche mit einem Durchmesser von 100 m aufgestellt werden.
# SKA-mid Array (Phase 2): Dieses Array soll aus phasengesteuerten Antennen bestehen, welche eine Abdeckung der Frequenzen von 200 MHz bis 500 MHz ermöglichen. Die Antennen mit Abmessungen von 3 m × 3 m sollen in kreisförmigen Gruppen mit einem Durchmesser von 60 m aufgestellt werden.
# Dish Array (Phasen 1 und 2): Mehrere tausend [[Parabolantenne]]n für die Frequenzen von 500 MHz bis 10 GHz. Geplant ist ein Antennendesign wie beim [[Allen Telescope Array]] mit einem [[Offsetantenne|Offset]]-[[Parabolantenne#Gregory-Antenne|Gregory]]-Design mit einer Höhe von 15 m und einer Breite von 12 m. Die Parabolantennen sollen, wenn möglich, mit Fokalebenenarrays in ihrem Fokus ausgestattet sein. Dieser Aufbau würde den Parabolantennen ein weit größeres Sichtfeld verleihen, als dies mit einem einzelnen Empfänger möglich wäre. Prototypen dieser Fokalebenenarrays stehen im Moment in der Entwicklung.

Das SKA soll in drei Regionen unterteilt werden:

# Eine zentrale Region mit Ansammlungen von Parabolantennen und SKA-mid-Stationen in den inneren 2,5 km und SKA-low Antennen hinaus bis 5 km. Diese zentrale Region soll ungefähr die Hälfte der gesamten Empfangsfläche von 1 km² enthalten.
# Eine mittlere Region bis 180 km. Parabolantennen und Paare von SKA-mid- und SKA-low-Stationen werden in dieser Region angesiedelt. Alle Antennen sollen zufällig verteilt werden, mit einer nach außen hin abfallenden Dichte von Antennen.
# Eine äußere Region von 180 km bis 3000 km. Fünf Spiralarme mit Gruppen von 20 Parabolantennen sind in ihr enthalten. Der Abstand zwischen den Stationen wird mit zunehmender Entfernung immer größer.

== Wissenschaftliche Ziele des SKAO ==
Ende der 1980er Jahre<ref name="Ekers2012">[[Ronald Ekers|Ronald David „Ron“ Ekers]]: ''The History of the Square Kilometre Array (SKA) Born Global.'' Proceedings of Science, 2012, [[arXiv:1212.3497]].</ref> war die Motivation für die 100fach größere Sammelfläche, [[H-I-Gebiet]]e bis in [[Kosmologie|kosmologisch]] relevante Entfernungen, [[Rotverschiebung|''z'']] = 2 statt bisher 0,2, untersuchen zu können. Im September 1993 gründete die [[International Union of Radio Science]] die '' Large Telescope Working Group''. Erstmals fassten 1999 Taylor und [[Robert Braun (Astronom)|Braun]] zusammen, zu welchen astronomischen und kosmologischen Ergebnissen das SKA führen könnte.<ref>Andrew Russell Taylor und Robert Braun (Hrsg.): {{Webarchiv |url=http://www.ras.ucalgary.ca/SKA/science/ |text=''Science with the Square Kilometer Array: a next generation world radio observatory.'' |wayback=20070630121824}} 1999, z. T. basierend auf Beiträgen zur gleichnamigen Konferenz an der Universität Calgary im Juni 1998.</ref> Im August 2000 unterzeichneten elf Staaten ein Memorandum zur Gründung des ''International SKA Steering Committee'' (ISSAC). Ergebnisse waren ein breit angelegtes ''Science Book'' und eine Liste von Schlüsselprojekten, {{lang|en|''Key Science Projects''}}, welche auch die Spezifikation der Designparameter unterstützen sollten:<ref>[[Christopher Carilli|Christopher L. Carilli]] und [[Steven Rawlings|Steven Gregory „Steve“ Rawlings]]: ''Science with the Square Kilometer Array: Motivation, Key Science Projects, Standards and Assumptions.'' 2004, [[arXiv:astro-ph/0409274]].</ref>

;KSP I. Wiege des Lebens
:In galaktischen Sternentstehungsgebieten sollen [[Protoplanetare Scheibe]]n abgebildet und darin die Entwicklung erdähnlicher Planeten live verfolgt werden. [[Astrobiologie|Astrobiologisch]] relevante Moleküle können in [[Molekülwolke]]n und Planetenatmosphären nachgewiesen und [[Search for Extraterrestrial Intelligence|außerirdische Zivilisationen abgehört]] werden.

;KSP II. Hochfeld-[[Tests der allgemeinen Relativitätstheorie]]
:Zehntausende [[Pulsar]]e werden neu entdeckt. Deren Taktsignale dienen als kosmisches Positionssystem, gegen das der Durchgang von [[Gravitationswelle]]n beobachtbar sein sollte. Einige Pulsare könnten auch in engen Binärsystemen mit Schwarzen Löchern gefunden werden, in stärker gekrümmter [[Raumzeit]] als in bisher entdeckten Systemen.

;KSP III. Ursprung und Entwicklung der kosmischen Magnetfelder
:Hundert Millionen Quellen polarisierter Radiowellen, typischer Abstand am Himmel eine Bogenminute, lassen sich auf die Frequenzabhängigkeit der [[Faraday-Rotation]] hin untersuchen. Das sollte helfen, die Fragen über den Ursprung und die Entwicklung [[Interstellares Medium|interstellarer]] und [[Intergalaktisches Medium|intergalaktischer]] Magnetfelder zu klären.

;KSP IV. Galaxienentstehung und Kosmologie
:Die Intensität der [[HI-Linie]] in Absorption wird mit hoher Winkelauflösung und bis zu einer Rotverschiebung von ''z'' = 1,5 neutralen Wasserstoff in [[Galaxie]]n abbilden. Die großräumige Struktur dieser Galaxien ermöglicht Rückschlüsse auf die [[Zustandsgleichung]] der [[Dunkle Energie|Dunklen Energie]]. Darüber hinaus lassen [[Gravitationslinseneffekt#Schwacher Gravitationslinseneffekt|schwache Gravitationslinseneffekte]] auf die Verteilung [[Dunkle Materie|Dunkler Materie]] schließen.

;KSP V. [[Reionisierungsepoche]] – die ersten leuchtenden Objekte und supermassiven Schwarzen Löcher
:Zur Zeit der Reionisierung zeigt sich die [[HI-Linie]] in Emission, rotverschoben in den Bereich 50 bis 100 MHz. Das australische SKAO-Teleskop wird helfen, die frühe Strukturbildung und die Art der ersten leuchtenden Objekte aufzuklären. Molekülspektroskopie erlaubt die Untersuchung der Sternentstehung in frühen Galaxien, während die ersten supermassiven Schwarzen Löcher sich im Radiokontinuum zeigen werden.

== Standorte ==
[[Datei:SKA-scanner.jpg|mini|Automatischer Breitband-[[Funkscanner|Scanner]] für die Registrierung terrestrischer Störungen am Standort Südafrika]]
Voraussetzung für mögliche Standorte der SKA-Teleskopnetzwerke war ein möglichst geringer [[anthropogen]]er [[Radiowellen]]-Hintergrund, wie er sich praktisch nur in unbewohnten Gebieten findet. Nach umfangreichen Tests, u. a. mit nebenstehend abgebildeten [[Funkscanner]]n, und einem Wettbewerb mehrerer Standorte, fiel im Mai 2012 die Entscheidung für einen verteilten Aufbau in Australien und Südafrika.<ref name="Tagesschau_2012_05_25" /><ref name="GoldenYears">{{Literatur |Autor=Wayne Orchiston, Peter Robertson, Woodruff T. Sullivan III |Titel=Golden Years of Australian Radio Astronomy: An Illustrated History |Verlag=Springer International Publishing |Ort=Cham |Datum=2021 |Reihe=Historical & Cultural Astronomy |ISBN=978-3-319-91841-9 |DOI=10.1007/978-3-319-91843-3 |Seiten=237-247}}</ref>

* Australien: Aufbau von SKA-Low. Das Zentrum befindet sich bei [[Boolardy]] ({{Coordinate|text=DEC|NS=-26.983337|EW=116.533348|type=building|region=AU|name=Australien}}) in [[Westaustralien]] 315 km nordöstlich von [[Geraldton (Australien)|Geraldton]]<ref>{{Internetquelle |url=http://www.theage.com.au/news/in-depth/aiming-for-the-skies/2008/04/06/1207420200135.html |titel=''Aiming for the skies'' |hrsg=[[The Age]] |datum=2008-04-07 |sprache=en |abruf=2011-02-15}}</ref> auf einer wüstenähnlichen Ebene auf einer Höhe von {{Höhe|460}}. Dieses Gebiet liegt in der ''[[Mid-West Radio Quiet Zone]]'', die für das [[Murchison Widefield Array]] (MWA) eingerichtet wurde.<ref name="bbc">Amos, J. [http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/5388690.stm Nations vie for giant telescope], [[BBC News]], 28. September 2006.</ref><ref>[http://www.sciencewa.net.au/index.php?option=com_content&task=view&id=635&Itemid=587, Science Network WA], 16 February 2007</ref>
* Südafrika: Aufbau von SKA-Mid. Das Zentrum befindet sich auf einer Höhe von {{Höhe|1000}} in der Gegend [[Karoo]] ({{Coordinate|text=Lage|NS=-30.72113|EW=21.41113|type=building|region=ZA|name=Südafrika}}), in der trockenen Provinz [[Northern Cape]], ungefähr 75 km nordwestlich von [[Carnarvon (Nordkap)|Carnarvon]]. Später sind weitere Stationen unter anderem in [[Ghana]], [[Kenia]], [[Madagaskar]] und [[Mauritius]] geplant.

== Pathfinder Arrays und Entwicklung der Technologie ==
Viele Gruppen von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt arbeiten daran, die benötigte Technologie und die Verfahren zu entwickeln, welche vom SKA verwendet werden sollen. Dazu entstehen bzw. entstanden Antennen-Arrays, die nicht Teil des SKA werden sollen. Einige sind im Folgenden aufgeführt. Dem bereits 1995/96 errichteten [[Giant Metrewave Radio Telescope]] (GMRT) des indischen ''National Centre for Radio Astrophysics'' (NCRA) des [[Tata Institute of Fundamental Research|TIFR]] wurde Anfang 2015 der Pathfinder-Status zuerkannt.<ref>skatelescope.org: [https://skatelescope.org/news/indias-gmrt-telescope-becomes-ska-pathfinder/ ''India’s GMRT telescope granted SKA pathfinder status'']. News, Februar 2015.</ref>

=== MeerKAT ===
[[MeerKAT]] ist ein Projekt für 860 Millionen [[Südafrikanischer Rand|Rand]], das mit einem Array von 50 oder mehr Parabolantennen mit 12 m Durchmesser Grundlagen für die Technologie des SKA erprobt. KAT-7, eine Testumgebung aus sieben Schüsseln in der Nähe von Carnarvon in der Provinz Northern Cape in Südafrika, sollte 2012 volle Funktionsfähigkeit erlangen. Die Parabolantennen wurden mit einzelnen Breitbandempfängern für Frequenzen von 800 MHz bis 8 GHz ausgestattet.<ref>[http://www.ska.ac.za/ Südafrika SKA] Website.</ref> Im Juli 2016 wurden bei einer ersten Testaufnahme mit 16 der geplanten 64 Parabolantennen etwa 1200 neue Galaxien entdeckt.<ref name="Heise_Online_2016_07_18" />

Ende 2020 war es das beste Radioteleskop seiner Art und entdeckte im Rahmen des Forschungsprogrammes ''MeerKAT International Gigahertz Tiered Extragalactic Exploration Survey'' (MIGHTEE) gleich zwei bisher unbekannte Riesen-[[Radiogalaxie]]n (GRG von ''giant radio galaxie''). Riesen-Radiogalaxien haben in ihren Armen (''lobes'') sehr geringe Radio-Strahlungsdichten und nur deren Zentren sind auch optisch beobachtbar. Diffuse Radioquellen geringer Strahlungsdichte sind mit dem Instrument MeerKAT nun besser auffindbar. Es wird daher vermutet, dass es mehr GRG gibt als bisher angenommen.<ref>[https://www.researchgate.net/publication/346933188_MIGHTEE_Are_giant_radio_galaxies_more_common_than_we_thought J. Delhaize, I. Heywood, M. Prescott et al.: ''MIGHTEE: Are giant radio galaxies more common than we thought?''], Preprint bei [[researchgate]], Dezember 2020, abgerufen am 5. Feb. 2021</ref>

=== Australischer SKA Pathfinder ===
Der Australische SKA Pathfinder, kurz [[ASKAP]], war ein 100-Millionen-AU$-Projekt mit dem Ziel, bis 2012 am australischen Standort für das SKA ein Array aus 36 Antennen aufzubauen, um Technologie für das SKA zu entwickeln. Die Parabolantennen haben 12 m Durchmesser und 188 Empfänger in der Bildebene für ein 30 [[Quadratgrad]] großes Gesichtsfeld. Die Frequenzabdeckung erstreckt sich auf 700 MHz bis 1,8 GHz. Im Oktober 2016 wurde der wissenschaftliche Betrieb mit zunächst zwölf Antennen aufgenommen. Im Frühjahr 2019 wurden erstmals alle 36 Antennen gemeinsam betrieben.<ref>[http://www.atnf.csiro.au/projects/askap/ ASKAP] Website</ref>

Am 24. September 2018 registrierte ASKAP einen [[Fast Radio Burst]], der anhand der automatisch ausgelösten Rohdatenaufzeichnung mit [[VLBI]]-Methoden auf 0,04 [[Bogensekunde]]n lokalisiert und einer Galaxie zugeordnet werden konnte.<ref>{{Literatur |Titel=Tiefen des Weltalls: Forscher bestimmen Ursprung von rätselhaftem Radioblitz |Sammelwerk=Spiegel Online |Datum=2019-06-27 |Sprache=de |Online=[https://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/ursprung-von-raetselhaftem-radioblitz-bestimmt-a-1274678.html Online] |Abruf=2019-06-27}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=C. D. Wilson, M. A. Voronkov, T. W. Shimwell, D. N. Roxby, J. Reynolds |Titel=A single fast radio burst localized to a massive galaxy at cosmological distance |Sammelwerk=Science |Datum=2019-06-27 |Sprache=en |DOI=10.1126/science.aaw5903}}</ref>

=== LOFAR ===
[[LOFAR]] ist ein 120 Millionen Euro teures europäisches Projekt, geplant und gebaut vom Institut ASTRON in den Niederlanden, das ein neuartiges Array von Antennenstationen für niedrige Frequenzen mit phasengesteuerter Öffnung, verteilt über ganz Nordeuropa, aufbaut und seit 2011 nutzt. Empfangsdaten bei niedrigen Frequenzen von 10 MHz bis 240 MHz werden direkt zu einem zentralen Rechner geleitet, wo Überlagerung und Auswertung vorgenommen werden. LOFAR entwickelt zurzeit grundlegende Verarbeitungstechniken, die für das SKA von entscheidender Bedeutung sind.<ref>[http://www.lofar.org/ LOFAR] website</ref> Der Erweiterung ''NenuFAR'' der französischen LOFAR-Station FR606 beim [[Nançay-Radioteleskop]] wurde im August 2014 Pathfinder-Status zuerkannt.<ref>skatelescope.org: [http://skatelescope.org/news/french-nenufar-telescope-granted-ska-pathfinder-status/ ''French NenuFAR telescope granted SKA Pathfinder status'']. Latest News, August 2014.</ref>

=== Allen Teleskop Array ===
Das [[Allen Telescope Array|Allen Teleskop Array]] (ATA) besteht aus innovativen Offset-Gregory-Parabolantennen mit einem Durchmesser von 6,1 m, ausgestattet mit Breitbandempfängern für 500 MHz bis 11 GHz. Zurzeit sind 42 Elemente zu einem funktionsfähigen Array zusammengeschaltet (Stand 2010), mit einer geplanten Erweiterung auf 350 Antennenelementen. Für das Design der Parabolantennen wurden spezielle günstige Herstellungsmethoden ausprobiert.

=== Square Kilometre Array Design Study ===
Die Square Kilometre Array Design Study, kurz [[SKADS]], ist ein europäisches Projekt im Umfang von 38 Millionen Euro, welches eine ganze Bandbreite von Technologien und wissenschaftlichen Studien im Umfeld des SKA entwickelt. Der Fokus der technischen Entwicklungen liegt bei Hochfrequenz-Phasenarrays für 300 MHz bis 1 GHz. Ein solches vollelektronisches Teleskop liefert eine große Zahl gleichzeitiger Beams für höchste Geschwindigkeiten bei [[Durchmusterung|Himmelsdurchmusterungen]].<ref>{{Webarchiv |url=http://www.skads-eu.org/ |text=SKADS |wayback=20111230231313}} website</ref>

=== Technology Development Project ===
Das Technology Development Project, abgekürzt TDP, war ein 12-Millionen-Dollar-Programm der USA, um gezielt für das SKA Technologien für Parabolschüsseln und deren Einbindung zu entwickeln. Es wurde von einem Konsortium von Universitäten unter der Leitung der Cornell University betrieben und sollte 2012 abgeschlossen werden.

=== MWA ===
Das [[Murchison Widefield Array]] ist ähnlich dem LOFAR ein Radioteleskop für den Frequenzbereich bis 300 MHz mit synthetischer Apertur. Für die Entwicklung des SKA werden dafür relevante Technologien entwickelt:
* Laufzeit gesteuerte Strahlformung mit Antennenmatrizen aus kostengünstigen Dipolantennen
* Datensammlung und Synchronisation von einer Vielzahl von Antennengruppen
* FX-Technologie der Empfänger- und Digitalisiererkomponenten.
Das MWA befindet sich an einem der möglichen Standorte für das SKA in Australien.

== Organisation ==
=== Entwicklung ===
Erste Überlegungen zum Bau des Teleskops stammen aus den 1980er Jahren und wurden mehrere Jahre von Astronominnen und Astronomen diskutiert und weiterentwickelt. Zur Formalisierung und Koordinierung der Vor-Konstruktionsphase gründeten im Jahr 2011 mehrere Forschungsorganisationen aus Australien, China, Italien, den Niederlanden, Neuseeland, Südafrika und dem Vereinigten Königreich die ''SKA-Organisation'', als Vorläufer der endgültigen Organisation. Später beteiligten sich auch Kanada und Schweden.<ref name="prophysik2022">{{Internetquelle |url=https://pro-physik.de/nachrichten/bauarbeiten-fuer-die-skao-teleskope-beginnen |titel=Bauarbeiten für die SKAO-Teleskope beginnen |werk=pro-physik.de |hrsg=Wiley-VCH GmbH |datum=2022-12-06 |sprache=de |abruf=2024-03-16}}</ref>

Deutschland trat der SKA-Organisation 2010 als zehntes Mitglied bei, wobei die finanziellen Beiträge hälftig vom BMBF und der Max-Planck-Gesellschaft übernommen wurden. Das BMBF kündigte die deutsche Mitgliedschaft 2014 aus finanziellen Gründen ohne Rücksprache mit den beteiligten Wissenschaftlern.<ref>{{Internetquelle |url=https://pro-physik.de/nachrichten/ausstieg-aus-dem-einstieg |titel=Ausstieg aus dem Einstieg |werk=pro-physik.de |hrsg=Wiley-VCH GmbH |datum=2014-06-11 |sprache=de |abruf=2024-03-17}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Christoph Seidler |url=https://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/radioteleskop-ska-deutschland-steigt-bei-mega-teleskop-aus-a-974546.html |titel=Square Kilometre Array: Deutschland steigt bei Mega-Teleskop aus |werk=spiegel.de |hrsg=[[Spiegel Online]] |datum=2014-06-11 |sprache=de |abruf=2024-02-12}}</ref> 2019 trat die Max-Planck-Gesellschaft als 13tes Mitglied wieder bei.<ref>{{Internetquelle |autor=Mathieu Isidro |url=https://www.skao.int/en/news/264/germanys-max-planck-society-becomes-newest-member-ska-organisation |titel=Germany’s Max Planck Society becomes newest member of SKA Organisation |werk=https://www.skao.int/ |hrsg=SKA Observatory |datum=2019-05-08 |sprache=en |abruf=2024-03-17}}</ref>

=== Gründung des SKAO ===
Am 12. März 2019 wurde in Rom die internationale Konvention zur Gründung des ''SKA Observatoriums (SKAO)'' feierlich unterzeichnet. Gründungsmitglieder des zwischenstaatlichen Vertrags waren Australien, China, Italien, die Niederlande, Portugal, Südafrika und das Vereinigte Königreich. Die Konvention trat am 15. Januar 2021 in Kraft, dies ist damit der offizielle Geburtstag des SKAO. Aufgaben des SKAO sind der Aufbau und der Betrieb der beiden SKA-Radioteleskopnetzwerke.

Anfang 2021 wurde der Rat des SKAO, das Leitungsgremium, eingesetzt. Er genehmigte im Juni 2021 förmlich den Beginn der Bauarbeiten und startete die Phase der Auftragsvergaben. Am 5. und 6. Dezember 2022 fanden an den Teleskopstandorten in Australien und Afrika mit den lokalen Gemeinschaften Feierlichkeiten zum Beginn der Bauarbeiten statt.<ref name="prophysik2022" />

=== Sitz und Organe ===
Sitz des SKAO und die globale Hauptverwaltung sind in Jodrell Bank in [[Cheshire]], in der Nachbarschaft der Weltkulturerbestätte [[Jodrell-Bank-Radioobservatorium]]. Das Leitungsgremium des SKAO ist der Rat, in dem jedes Mitglied eine Stimme hat. Der Rat wählt für jeweils zwei Jahre einen Vorsitzenden und einen Stellvertretenden Vorsitzenden. Der Rat ernennt außerdem einen Generaldirektor, der als höchster leitender Bediensteter der gesetzliche Vertreter des SKAO ist, die operativen Geschäfte leitet und dem Rat berichtet.<ref name="SKAOKonvention">SKAO-Konvention, nach {{Internetquelle |url=https://dserver.bundestag.de/brd/2023/0678-23.pdf |titel=Bundestagsdrucksache 678/23 |werk=bundestag.de |hrsg=Deutscher Bundestag |datum=2023-12-22 |sprache=de |abruf=2024-02-12}}</ref>

=== Mitglieder ===
Gründungsmitglieder des SKAO sind Australien, China, Italien, die Niederlande, Portugal, Südafrika und das Vereinigte Königreich. Die Schweiz wurde im Januar 2022, Spanien im April 2023, Kanada im Juni 2024 und Deutschland im November 2024 stimmberechtigtes Vollmitglied. Assoziiertes Mitglied mit Beobachterstatus im SKAO-Rat sind Frankreich, Indien, Japan, Schweden und Südkorea.<ref>{{Internetquelle |url=https://skao.int/en/partners |titel=SKAO: Partners |werk=skao.int |hrsg=SKA Observatory |datum=2024 |sprache=en |abruf=2024-11-07}}</ref>

Im Dezember 2023 beschloss das deutsche Bundeskabinett den Beitritt Deutschlands als Vollmitglied zum SKAO zu beantragen. Bundestag und Bundesrat mussten dem Beschluss zustimmen.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.bmbf.de/bmbf/shareddocs/pressemitteilungen/de/2023/12/201223-SKAO.html |titel=Stark-Watzinger: Mit dem Superteleskop SKAO brechen wir in eine neue Ära der Astronomie auf (Pressemitteilung 92/2023) |werk=bmbf.de |hrsg=Bundesministerium für Bildung und Forschung |datum=2023-12-20 |sprache=de |abruf=2024-03-16}}</ref> Der Bundesrat erhob in seiner Sitzung vom 2. Februar 2024 keine Einwände.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.bundesrat.de/bv.html?id=0678-23 |titel=Bundesrat Drucksache 678/23 |werk=bundesrat.de |hrsg=Bundesrat |datum=2024-02-02 |abruf=2024-04-12}}</ref> In der ersten Lesung im Bundestag am 21. März 2024 wurde es aber wegen Zweifeln an der langfristigen Finanzierbarkeit in den Ausschuss für Bildung, Forschung und Technikfolgenabschätzung verwiesen.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.bundestag.de/dokumente/textarchiv/2024/kw12-de-square-kilometre-array-993250 |titel=Plenum berät Beitritt zu internationalem Radioteleskop-Projekt |werk=bundestag.de |hrsg=Bundestag |datum=2024-03-21 |abruf=2024-04-12}}</ref> Auf Empfehlung des Ausschusses stimmte der Bundestag in der Sitzung am 13. Juni 2024 dem Gesetz zu.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.bundestag.de/resource/blob/1007728/3e4bf30ce781ec829677823074bc72af/amtpr20175.pdf |titel=175. Sitzung am Donnerstag, dem 13. Juni 2024 (Protokoll) |werk=bundestag.de |hrsg=Bundestag |datum=2024-06-13 |sprache=de |abruf=2024-11-07}}</ref> Am 1. November 2024 wurde Deutschland offiziell Mitglied des SKAO.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.skao.int/en/news/588/germany-joins-SKAO |titel=Germany becomes the SKAO’s newest member |werk=skao.int |hrsg=SKA Observatory |datum=2024-11-01 |sprache=en |abruf=2024-11-07}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://pro-physik.de/nachrichten/deutschland-nun-offiziell-mitglied-beim-skao |titel=Deutschland nun offiziell Mitglied beim SKAO |werk=pro-physik.de |hrsg=Wiley-VCH GmbH |datum=2024-11-05 |sprache=de |abruf=2024-11-07}}</ref>

== Zeitplan und Finanzierung ==
Das SKAO wird aus Beiträgen der Vollmitglieder und assoziierten Mitglieder finanziert. Laut Planungsstand 2021 wird der Aufbau des SKA 1,3 Milliarden Euro und der Betrieb von 2021 bis 2030 0,7 Milliarden Euro kosten.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.skao.int/en/resources/291/frequently-asked-questions |titel=FAQ: How much will the SKA cost? |werk=skao.int |hrsg=SKA Observatory |datum=2024 |sprache=en |abruf=2024-03-17}}</ref>

Der Rat gab den Beginn der Bauarbeiten und die Auftragsvergabefür SKA-1 im Juni 2021 frei. Geplant ist der Aufbau in mehreren Schritten. Ein Prototyp von SKA-Mid ist bereits seit 2019 in Betrieb und liefert erste Daten.<ref name="prophysik2022" /> Der Projektmeilenstein „Array Assembly 0.5 finish“, mit einem 6-Station-Array für SKA-Low und einem 4-Dish-Array für SKA-Mid sind für Februar bzw. März 2024 geplant. Weitere Schritte sollen bis zum endgültigen Konstruktionsabschluss im Juli 2029 folgen. Der Betrieb ist für mehr als 50 Jahre geplant.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.skao.int/en/explore/construction-journey |titel=SKAO: Construction journey |werk=skao.int |hrsg=SKA Observatory |datum=2024 |sprache=en |abruf=2024-03-17}}</ref>

== Siehe auch ==
* [[Liste der Radioteleskope]]
* [[Interferometer (Radioastronomie)]]

== Weblinks ==
{{Commonscat}}
* [https://www.skao.int/ www.skao.int], offizielle Website des SKAO (englisch)
* [http://www.ska.gov.au/ SKA Australien]
* [http://www.ska.ac.za/ SKA Südafrika]
* [http://www.scholarpedia.org/w/index.php?title=Square_kilometre_array&editsenior=1 SKA Scholarpedia] (englisch)

== Einzelnachweise ==
<references>

<ref name="Tagesschau_2012_05_25">
{{Internetquelle
|autor={{lang|en|Claus Stäcker}}
|url=http://www.tagesschau.de/ausland/weltgroesstes-teleskop-australien-afrika100.html
|titel=Südafrika und Australien bauen weltgrößtes Teleskop
|werk=Tagesschau.de
|hrsg=Norddeutscher Rundfunk
|datum=2012-05-25
|sprache=en
|offline=1
|archiv-url=https://web.archive.org/web/20120905081502/http://www.tagesschau.de/ausland/weltgroesstes-teleskop-australien-afrika100.html
|archiv-datum=2012-09-05
|abruf=2018-12-05}}
</ref>

<ref name="Heise_Online_2016_07_18">
{{Internetquelle
|url=https://www.heise.de/newsticker/meldung/Suedafrikanisches-Radioteleskop-MeerKAT-angeschaltet-1200-Galaxien-entdeckt-3269340.html
|titel=Südafrikanisches Radioteleskop MeerKAT angeschaltet: 1200 Galaxien entdeckt
|werk=heise online
|hrsg=Heise Medien
|datum=2016-07-18
|sprache=de
|abruf=2016-07-18}}
</ref>
</references>

{{Hinweis Seiten-Koordinaten}}

[[Kategorie:Großteleskop (Radiobereich)]]
[[Kategorie:Radioastronomie]]
[[Kategorie:Wissenschaft und Forschung in Australien]]
[[Kategorie:Wissenschaft und Forschung in Neuseeland]]
[[Kategorie:Wissenschaft und Forschung in Südafrika]]
[[Kategorie:Internationales Forschungsprojekt]]

Square Kilometre Array - Versionsgeschichte