2 miljard aan hightech diep in Limburgse grond

Nick van Remortel, fyscicaprofessor aan de Universiteit van Antwerpen, in Terziet, vlakbij de grens in Nederlands Limburg. Hier worden de voorbereidingen getroffen voor de Einstein Telescoop. ©SISKA VANDECASTEELE

In de Limburgse grensstreek wordt druk getest en geboord. Belgische, Nederlandse en Duitse wetenschappers bereiden er de bouw van de kilometerslange, ondergrondse Einstein Telescoop voor. Ze noemen hem ET. Met het miljardenproject willen ze dieper de ruimte inkijken dan ooit tevoren. Helemaal tot aan de oerknal. ‘Zonder industriële expertise lukt dit niet.’

Plots staan we met rubberen laarzen op en neer te springen op een weide in het kleine gehucht Terziet, vlak over de grens in Nederlands-Limburg. Nick van Remortel (44), professor fysica aan de Universiteit van Antwerpen, toont een dansende lijn op zijn gsm. ‘Zie je die pieken? Dat zijn onze sprongen. Seismische sensoren meten die trillingen aan het oppervlak.’ Hij wijst naar een putdeksel in het gras en scrolt een paar grafieken naar beneden op zijn scherm. ‘Daaronder zit een put van 250 meter diep. En dit is wat de sensoren daar meten.’ Een stabiele rode lijn. ‘De grondlagen zwakken de trillingen met een factor duizend af. Voor het hypergevoelige systeem dat we hier willen bouwen, is dat belangrijk. Pas op, het is daar niet helemaal stil. Je voelt op die diepte zelfs nog de golven van de zee. En de aarde beweegt voortdurend een beetje. Daar moeten we dus rekening mee houden.’

1.500
Met de bouw van de Einstein Telescoop staan 1.500 jobs op het spel en honderden miljoenen aan contracten voor lokale bedrijven.

Hij dooft een dikke sigaar en stopt zijn gsm weer in zijn zak. Het is zonnig en er hangt frisse rust in de lucht. Zo ver als we kunnen kijken: groene, landelijke heuvels en idyllische dorpjes. Niets doet vermoeden dat hier gewerkt wordt aan een van de meest ambitieuze wetenschappelijke projecten van Europa: een ondergronds observatorium waarmee een Belgisch-Nederlands-Duitse alliantie zwaartekrachtgolven wil detecteren en dieper de ruimte in wil kijken dan ooit tevoren, helemaal terug tot de oerknal. Prijskaartje: een stevige 1,9 miljard euro.

De komende jaren worden cruciaal om de zogeheten Einstein Telescoop (de afkorting ET is écht geen toeval, nee) ook effectief hier de grond in te krijgen. Het Limburgse drielandenpunt is namelijk een van de twee regio’s in Europa die in de running zijn om het project binnen te halen. Ook Sardinië is kandidaat. De belangen zijn groot. Een impactstudie uit 2018 schat de directe economische return in eerste instantie op 3 miljard euro. Er staan 1.500 jobs op het spel, honderden miljoenen aan contracten voor lokale bedrijven en een boom aan technologische innovatie.

Nieuwsgierig

Van Remortel wil er zijn levenswerk van maken. ‘Ik ben altijd al gedreven door nieuwsgierigheid’, zegt hij. ‘Ik wilde de wereld begrijpen. Daarom ben ik fysica gaan studeren Maar fundamenteel onderzoek als dit gaat over veel meer dan alleen een beter begrip van de kosmos. De resultaten ervan hebben altijd al geleid tot grote maatschappelijke veranderingen, met een enorme impact op ons dagelijks leven. Onze hele digitale economie is gebaseerd op de uitvinding van de transistor in 1947. De chipindustrie, vandaag honderden miljarden waard, is daaruit gegroeid (de naam Silicon Valley verwijst naar het materiaal silicium, dat de belangrijkste grondstof is voor chips, red.). Er zijn zoveel toepassingen die vandaag de normaalste zaak ter wereld zijn. Denk aan het wereldwijde web, uitgevonden door de Britse wetenschapper Tim Berners-Lee aan het Zwitserse CERN-instituut. De eerste touchscreens zijn daar ook bedacht. Denk aan het maken van radio-isotopen voor kankeronderzoek. Allerlei scanners. Maar ook minder zichtbare dingen zoals materiaaltechnologie of magneten.’

De Duitsers zijn pragmatisch. Er hoeft niet per se een station onder hun grond. Als ze meedoen, doen ze mee. Punt. In België ligt dat psychologisch wel anders.
Nick van Remortel
Professor fysica UAntwerpen

Hij leunt tegen zijn wagen die in de berm staat geparkeerd. ‘Je bent waarschijnlijk met je gps naar hier gereden? Die gps werkt op basis van satellieten met zeer nauwkeurige atoomklokken, die worden bijgesteld volgens de algemene relativiteitstheorie van Einstein. Gebeurt dat niet, dan lopen alle gps-systemen ter wereld binnen enkele uren in het honderd. Dus die theorie van 1915 is nu ingeburgerd en we kunnen niet meer functioneren zonder.’

Eerste spadesteek in 2026

2011: voorstelling van het eerste ontwerp voor een nieuw hightech observatorium voor zwaartekrachtgolven.
2015: voor het eerst wordt een zwaartekrachtgolf waargenomen, waarmee na honderd jaar bewezen werd dat de theorie van Albert Einstein klopt.
2019: in Maastricht start de bouw van de ETpathfinder , een schaalmodel van de Einstein Telescoop .
In 2020 start in Luik een project voor onderzoek naar de spiegeltechnologie en de bodem. Beide trajecten kosten 15 miljoen euro.
2020: aanvraag ingediend om de Einstein Telescoop op te nemen op de routekaart voor Europese onderzoeksprojecten. Dat moet in 2021 toegekend worden.
2023: de kandidaturen moeten geformaliseerd worden.
2024: de beslissing over de locatie moet vallen.
2026: de eerste spade moet in de grond gaan.
2034: de telescoop moet operationeel zijn.

Meteen is de grote naam gevallen: Albert Einstein. De man naar wie dit miljardenproject genoemd is. ‘Einstein geloofde op basis van zijn algemene relativiteitstheorie dat er zoiets moest bestaan als zwaartekrachtgolven’, vertelt Van Remortel. ‘Die zijn het resultaat van botsende sterren of zwarte gaten, fenomenen die leiden tot een grote concentratie van zwaartekracht. De golven veroorzaken krommingen in tijd en ruimte, ze trekken er als het ware aan als aan een elastiek. De definitie van een meter wordt daardoor ineens flauwekul.’

‘Maar al bij al weten we daar nog niet zoveel over’, zegt hij. ‘Zwaartekracht is al eeuwen gekend, maar het is een van de slechtst gemeten fenomenen in de fysica. Dat komt omdat het zo’n zwakke natuurkracht is: als je met een magneet boven tafel een paperclip aantrekt, compenseer je eigenlijk dat de hele aardbol aan die paperclip aan het trekken is. Wil je zwaartekracht in detail bestuderen, dan moet je dus kijken naar enorm zware objecten waar de effecten groot genoeg zijn. En dan kom je bij zwarte gaten - waar we ook niet veel over weten. Er zijn wel al een paar belangrijke stappen gezet: vorig jaar werd de eerste foto genomen van een zwart gat, en in 2015 slaagden wetenschappers in de VS en in Italië er voor het eerst in een zwaartekrachtgolf effectief te meten. Maar er zijn nog enorm veel vragen.’

Duizend keer krachtiger

De Einstein Telescoop is nodig om antwoorden te vinden. ‘Aan die eerste waarneming in 2015 zijn tien jaar metingen zonder resultaat voorafgegaan’, vertelt hij. ‘Ondertussen is de gevoeligheid van de experimenten wel verhoogd en slagen ze erin er ongeveer één per maand te zien. Maar dat is nog altijd beperkt. De Einstein Telescoop moet uiteindelijk duizend keer krachtiger zijn. Hij moet een paar honderden waarnemingen per dag opleveren.’

‘Door die enorme gevoeligheid wordt ook het volume van het universum dat je kan bekijken ontzaglijk veel groter. We zullen het hele waarneembare universum kunnen afspeuren, helemaal terug tot aan de oerknal. Dat is uniek, geen enkele astronomische installatie kan dat vandaag.’ Hij monkelt. ‘We zullen dus kunnen teruggaan naar de periode dat er nog geen sterren waren. En vragen beantwoorden als: waren er toen al zwarte gaten of niet? Dat zijn spectaculaire vragen in de fysica, die typisch Nobelprijzen opleveren.’

Fin de carrière

Een Nobelprijs uit Limburgse bodem? Zo ver is het nog niet. Eerst moeten politieke en technologische drempels overwonnen worden. ‘De Einstein Telescoop is ongeveer twee jaar geleden op mijn bureau beland’, vertelt Van Remortel. ‘Het vrij nieuwe onderzoek naar zwaartekrachtgolven prikkelde me. Ik heb lang rond deeltjesfysica gewerkt in het Zwitserse CERN (het onderzoekscentrum gerenommeerd voor zijn deeltjesversnellers, red.), met een paar mooie succesverhalen, zoals de ontdekking van het higgsboson-deeltje van François Englert (de Belg die daarvoor de Nobelprijs kreeg, red.). Het plan kwam om in het CERN een nieuwe deeltjesversneller te bouwen van 100 kilometer lang. En ik vroeg me af: ga ik dit nu voor de rest van mijn leven doen? Of zoek ik nog iets anders voor mijn fin de carrière?’ Hij grijnst. ‘Ik heb nog een goede twintig jaar te gaan. In big science is dat ongeveer de cyclus van zo’n groot project. Dus ik dacht: het is nu of nooit, en ik ben gesprongen.’

©Mediafin

Het waren zijn Nederlandse collega’s die Van Remortel warm maakten voor het nieuwe project. ‘Nederland was hard aan het trekken hiervoor en de Duitsers waren ook al aan boord. Of België mee wou doen? Ik ben met alle tien Belgische universiteiten gaan spreken en in een paar maanden was iedereen mee. Dat op zich is al uniek: alle tien hebben ze zich hier formeel achter geschaard.’ Van de wetenschap ging het ‘bottom-up’ naar de politiek. ‘Vorig jaar heeft de Vlaamse universitaire raad voor het eerst een sterk signaal gestuurd naar de politiek: dit is voor ons een prioriteit.’

De politiek hapte toe. ‘Op dit moment is er een brede consensus dat men hier aandacht aan wil besteden’, zegt hij. ‘De regio’s en een paar provincies hebben al twee voortrajecten mee gefinancierd. Er is overleg bezig tussen Vlaamse en Franstalige kabinetten, wat blijkbaar zeldzaam is, en tussen Vlaams minister van Innovatie Hilde Crevits (CD&V) en haar Nederlandse evenknie. Dat zijn positieve signalen.’ Begin november werd ook bij een overleg tussen Vlaams minister-president Jan Jambon (N-VA) en de Nederlandse premier Mark Rutte afgesproken om dit project binnen Europa naar zich toe te trekken. Van Remortel lacht breed. ‘In de gemeenschappelijke verklaring na die ontmoeting stond plots een passage over de Einstein Telescoop tussen engagementen over de aanpak van de brexit en de coronacrisis.’

In een workshop over de geologische ondergrond schoof het waterbedrijf Spadel aan. Geen hoogtechnologische speler, maar uiteraard wel een expert in de lokale bodem.

Uiteraard speelt daarbij het wetenschappelijk prestige, maar wat de politieke appetijt vooral wekt, is het economisch potentieel en de boost die zo’n project kan geven aan technologische innovatie. Zeker niet onbelangrijk in tijden van relanceplannen voor de economie na de pandemie.

Vastgoedprijzen

‘Zo’n project geeft ook een financiële injectie’, zegt Van Remortel. ‘Lokale bedrijven die mee bouwen en mee ontwikkelen. De schacht hier in de weide is bijvoorbeeld geboord door Smet Group, een familiebedrijf uit Dessel. De cleanroom in Maastricht, waar het schaalmodel komt om het systeem te testen, wordt nu gebouwd door het Zonhovense Jansen Building Company. Dat zijn reële contracten die daar nu al uit voortvloeien.’ Onderzoek aan de universiteiten kan dan weer leiden tot start-ups en spin-offs, en een betere kennis. Een preciezere lasertechnologie zou bijvoorbeeld kunnen resulteren in gerichtere behandelingen in de geneeskunde. Het gaat telkens ook om jobs. ‘Voor Vlaanderen kan je zo rekenen: elk miljoen aan investeringen levert zo’n 40 banen op. Goedbetaalde banen. Kijk naar de impact die CERN gehad heeft op een vergelijkbaar landelijk gebied in de Jura. Er komen daar mensen werken vanuit de hele wereld. De vastgoedprijzen zijn daar met factor twintig gestegen de voorbije decennia. Er zijn scholen gekomen, winkelcentra.’

Voor Van Remortel is de link met de lokale economie cruciaal. ‘We hebben alle industriële kennis broodnodig. De betrokkenheid van bedrijven is essentieel. Wetenschap, technologie en industrie kunnen in dit soort projecten niet zonder elkaar.’ Hij gooide al een lijn uit naar de technologiefederatie Agoria. Er worden industrieraden georganiseerd om ondernemers mee aan boord te krijgen: fora waar bedrijven vrijblijvend kunnen kennismaken met het project en waar contacten worden gelegd.

In Maastricht wordt onder andere met Vlaams geld 15 miljoen geïnvesteerd in de bouw van de ET Pathfinder, een schaalmodel van de Einstein Telescoop. ©SISKA VANDECASTEELE

‘We hebben natuurlijk wel al grote spelers waar we mee spreken. Het tunnelcomplex dat we willen graven, vraagt expertise. Dan kom je al snel uit bij Tractebel, dat veel kennis heeft over de berging van radioactief afval en een internationale autoriteit is op dat vlak. Voor de tunnels heb je speciaal staal nodig waar geen resten van loskomen als je dat vacuüm zuigt, wat nodig is voor de precisie. Aperam, gespecialiseerd in speciale staalsoorten, kan dat mee onderzoeken. Voor de sensoren kom je al snel bij het onderzoekscentrum Imec of een bedrijf als Melexis. Maar we willen ook verder gaan en de komende maanden via die industrieraden specifiek kmo’s aanspreken, die het misschien niet gewoon zijn zo’n samenwerking aan te gaan. Er zit in Vlaanderen zoveel hightechkennis in kleine kmo’s, bijvoorbeeld voor allerlei sensoren. Maar ook voor telecom of speciale software.’

Verrassende namen

Er zijn intussen al twee industrieraden georganiseerd. Op de aanwezigheidslijst soms verrassende namen: in een workshop over de geologische ondergrond schoof het waterbedrijf Spadel aan. Geen hoogtechnologische speler, maar uiteraard wel een expert in de lokale bodem. De komende maanden volgen nog meer kennismakingsmomenten. ‘We merken in België toch wat meer voorzichtigheid dan in Nederland. Daar springen ze veel sneller. Ik sprak onlangs met een bedrijf dat drukvaten maakt voor de voedingsindustrie. Ik wou graag een proefproject samen opzetten. Het antwoord was ‘nee’. ‘De orderboeken zitten vol, we hebben geen mensen, we zitten goed in onze huidige markten, en wat als het grote contract dan straks toch naar China gaat?’ Dat laatste is natuurlijk niet waar, maar dat denken ze wel.’

Je moet in je hoofd werken met technologie die er pas over twintig jaar zal zijn. Dat maakt dit zo speciaal.
Nick van Remortel
Professor fysica aan de Universiteit van Antwerpen

Het vraagt ook enige verbeelding om zo ver over de gekende grenzen te kijken. ‘Bedrijven trekken soms grote ogen bij wat we vragen’, zegt Van Remortel. ‘We dachten dat we al extreme dingen hadden gezien, maar dit gaat nog een stapje verder, klinkt het dan. Dat maakt dit soort projecten natuurlijk ook zo speciaal en uitdagend. Je moet in je hoofd werken met technologie die er pas over twintig jaar zal zijn. Het CERN is in de jaren 80 ontwikkeld met het idee dat de computerkracht, de microchiptechnologie, de snelheid van datanetwerken drie decennia verder op punt zou staan voor bepaalde toepassingen. Je verlegt voortdurend de grenzen van wat mogelijk is.’

20
MILJOEN EURO
Voor België zou de factuur grosso modo neerkomen op 20 miljoen euro per jaar gedurende tien jaar.

De voorbereidingen lopen, bedrijven worden mee in bad getrokken voor het eerste onderzoek en de eerste investeringen, de politiek is aan boord. Maar helemaal zeker is het niet dat de Einstein Telescoop uiteindelijk ook naar Limburg komt. Er is ook nog de kandidatuur van het Italiaanse Sardinië. ‘Dat wij de krachten bundelen met drie landen is natuurlijk een strategische zet’, legt Van Remortel uit. ‘Dat is belangrijk om de kosten te dragen. Het prijskaartje wordt nu gebudgetteerd op 1,9 miljard euro. 200 miljoen gaat nu naar de voorstudies, de rest is voor de bouw van het project zelf. Het gastland neemt van dat bedrag typisch zo’n 70 procent voor zijn rekening. Door dat te verdelen over drie partijen maak je dat meteen veel behapbaarder. Voor België zou de factuur grosso modo neerkomen op 20 miljoen euro per jaar gedurende tien jaar.’

‘Een tweede troef is dat we hier in een regio zitten met enorm veel universiteiten en bedrijven die kunnen bijdragen aan dit project. Sardinië heeft dat helemaal niet: ze hebben weliswaar betere grond om in te tunnelen, maar voor de rest is daar niets. Statistisch gezien is onze kans natuurlijk altijd maar 50 procent, maar we liggen wel in polepositie.’

Typisch Belgisch

Met de laarzen in de modder op de weide in Terziet rest nog de vraag: zal die hightechtunnel dan straks hier recht onder onze voeten worden gegraven? De fysicaprof schudt het hoofd.

‘De definitieve inplanting ligt nog niet vast. We hebben wel al een idee. Er zou zeker één en misschien wel twee hoekpunten van de driehoek in Vlaanderen en Wallonië kunnen komen. En dan ergens een punt hier. Voor de Duitsers wordt het moeilijker, want je gaat dan al richting Aken, een dichtbevolkt gebied met veel industrie. De Duitsers zijn ook pragmatisch. Er hoeft niet per se een station onder hun grond. Als ze meedoen, doen ze mee. Punt. In België ligt dat psychologisch wel anders. Dat stuk tunnel in eigen bodem is belangrijk. En dan komt meteen ook de wafelijzerpolitiek: als er in Vlaanderen een gebouw staat, moet er in Wallonië toch ook iets staan. Typisch Belgisch, zeker?’

Spiegeltje, spiegeltje aan de wand

De Einstein Telescoop kan er enkel komen met technologie die nog ontwikkeld moet worden. Het gaat onder meer over lasertechnologie, vacuümtechnieken, nieuwe soorten staal en sensoren. Maar een van de meest spectaculaire uitdagingen zijn de spiegels van elk 200 kilogram die de laserbundels moeten weerkaatsen.
‘De spiegels die we gebruiken, zullen bestaan uit monokristallijn silicium, het materiaal waar chips mee worden gemaakt. De grootste siliciumplakken vandaag hebben een diameter van zo’n 30 cm, wij hebben 50 centimeter nodig. Die moeten dan nog eens perfect doorzichtig zijn, zodat ze het infrarood laserlicht kunnen doorlaten. Op de spiegels moet ook een coating aangebracht worden om die perfect reflecterend te maken, dat betekent tot op het atoom precies gepolijst. Aan de KU Leuven gaan ze nu een faciliteit bouwen om die coatings te ontwikkelen, want het is de vraag hoe die deklaag gaat interageren met de spiegels in de extreme omstandigheden van de installatie.’ Die extreme omstandigheden zijn: volledig luchtledig en op een temperatuur van -260 graden Celsius, allebei bedoeld om zo precies mogelijk te kunnen werken.

Lees verder

Advertentie
Advertentie

Gesponsorde inhoud

Gesponsorde inhoud