Weltraumteleskop Euclid: Ohne Schweizer Technologie läuft nichts

Im Juli 2023 erreichte das Euclid-Weltraumteleskop der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) seine Umlaufbahn, mit einer Mission von galaktischen Ausmassen: Es soll eine präzise Karte des sichtbaren Universums erstellen, die Forschenden weltweit helfen wird, die dunkle Materie und die Ausdehnung des Universums besser zu verstehen. Schweizer Technologie spielt für den Erfolg dieses Grossprojekts eine Schlüsselrolle. Ein Software-Team der Fachhochschule Nordwestschweiz (FHNW) macht die riesigen Datenmengen des Teleskops handhabbar.

«Euclid erstellt eine Karte des sichtbaren Universums», erklärt Simon Marcin, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Data Science der FHNW. Eine kürzlich veröffentlichte Vorschau zeigt bereits ein Prozent dieser Karte und enthüllt schon jetzt nie zuvor gesehene Details. Wo bisher nur kosmischer Staub zu sehen war, wird nun die Struktur einzelner Galaxien sichtbar. Durch präzise Aufnahmen kann Euclid Verformungen der Galaxien erkennen, die durch Gravitationseinflüsse entstehen. Diese Deformationen, oft in Form von leicht gekrümmten oder verzerrten Galaxien, entstehen durch den Effekt, dass andere Galaxien das Licht auf seinem Weg zur Erde beeinflussen. Besonders faszinierend: Verformungen, die ohne die Anwesenheit anderer Galaxien entstehen, geben Hinweise auf die rätselhafte dunkle Materie.

Eine Mission wie Euclid ist auf eine ausgeklügelte Datenverarbeitung angewiesen, die durch die Schweizer Technologie der FHNW ermöglicht wird. «Alle Euclid-Daten und Berechnungen laufen über eine Software, die wir hier an der FHNW entwickeln», so Marcin in einem Interview auf der Website der FHNW. Die Software stellt sicher, dass die Daten zuverlässig verarbeitet werden und dass die Forschenden Programme zur Datenanalyse direkt auf ihren Computern schreiben und die enorme Rechenleistung der Supercomputer nutzen können. Die Spezialisten der FHNW sorgen mit ihrer Schweizer Technologie dafür, dass diese Programme auf den Supercomputern optimal laufen.

Eine Million Festplatten voller Daten

Die Datenmenge, die Euclid erzeugt, ist gewaltig: In den nächsten fünf Jahren wird Euclid etwa 1 Petabyte an Rohdaten senden. Diese werden dann mit den Daten anderer Teleskope kombiniert und weiterverarbeitet. «Im gesamten Data-Processing von Euclid sprechen wir von Datenmengen im Exabyte-Bereich – das sind ungefähr eine Million Festplatten mit je 1 Terabyte Speicher», rechnet Marcin vor. Diese Daten müssen die Forschenden der FHNW gezielt filtern. Die Verantwortung des FHNW-Teams ist enorm: Es arbeitet mit 2500 Wissenschaftlern und neun Rechenzentren zusammen. Für Marcin und sein Team ist das eine spannende Herausforderung, aber auch ein intensiver Arbeitsalltag. «Seit Euclid die Daten sendet, müssen wir jeden Tag neue Herausforderungen lösen», sagt er. Der enge Austausch mit Wissenschaftlern und Technikern aus ganz Europa macht den Job jedoch auch aufregend und abwechslungsreich.