Das Universum im Labor – Die neue Teilchenbeschleunigeranlage FAIR

Die neue Beschleunigeranlage FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) erlaubt weltweit einzigartige Forschung – und lässt bahnbrechende neue Erkenntnisse erwarten. Etwa über die Materie und unser Universum: In großen Planeten, Sternen, Sternexplosionen und -kollisionen ist Materie extremen Bedingungen ausgesetzt, zum Beispiel extrem hohen Temperaturen, Drücken oder Dichten. Mit FAIR können Forschende genau diese Bedingungen im Labor herstellen. Dazu schießen sie Ionen, das heißt elektrisch geladene Atome, auf kleine Materialproben. Im winzigen Aufprallpunkt entsteht dann für einen kurzen Moment die kosmische Materie.

Aber auch makroskopische Effekte in Materialien und Geweben sowie Anwendungen in Technik und Medizin stehen im Fokus der Forschung an dem Beschleuniger in Darmstadt, beispielsweise in den Bereichen Tumortherapie und Raumfahrt. FAIR ebnet so den Weg für innovative neue Spitzentechnologien zur Lösung drängender Fragen der Gesellschaft.

Nach seiner Fertigstellung wird der Teilchenbeschleuniger FAIR eine der größten und komplexesten Anlagen weltweit sein. Wie kein anderer kann er Ionenstrahlen von allen chemischen Elementen sowie Antiprotonen liefern. Die Teilchen werden dafür in der Beschleunigeranlage auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und den wissenschaftlichen Experimenten zugeführt. FAIR wird Teilchenstrahlen mit herausragender Intensität und Qualität erzeugen.

Die Anlage ist weltweit eines der größten Bauvorhaben für die internationale Spitzenforschung. Auf rund 150.000 Quadratmetern entstehen 25 Bauwerke, darunter ein unterirdischer Beschleunigerring mit 1100 Metern Umfang und andere einzigartige Gebäudestrukturen für die neu entwickelten Hochtechnologie-Geräte.

FAIR wird vom GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung als anteilsstärkstem Gesellschafter getragen und in internationaler Zusammenarbeit realisiert. Hierzu kooperieren internationale wissenschaftliche und technische Institute aus den neun Gesellschafterländern, gemeinsam mit vielen weiteren Partnerländern. Schon heute arbeiten etwa 3.000 Wissenschaftler:innen aus über 50 Ländern an der Planung und Umsetzung des wissenschaftlichen Programms und der wissenschaftlichen Experimentiereinrichtungen.

Dadurch ist FAIR Anziehungspunkt für die Entwicklung von Talenten und Knowhow. Die Fachleute dort arbeiten eng mit anderen Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft und auch mit Universitäten zusammen, um die nächste Generation von Spitzenkräften in Wissenschaft und Technik auszubilden.

Bild: GSI/FAIR