vetenskapsrådets guide till infrastrukturen

Transkript

1 vetenskapsrådets guide till infrastrukturen En kartläggning och rekommendationer för svenska forskares tillgång till forskningsinfrastruktur på lång sikt VETENSKAPSRÅDETS RAPPORTSERIE 14:2006

2 vetenskapsrådets guide till infrastrukturen En kartläggning och rekommendationer för svenska forskares tillgång till forskningsinfrastruktur på lång sikt Första utgåvan, juni 2006

3 Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen En kartläggning och rekommendationer för svenska forskares tillgång till forskningsinfrastruktur på lång sikt Rapporten kan beställas på VETENSKAPSRÅDET Stockholm Vetenskapsrådet ISSN ISBN Grafisk Form: Erik Hagbard Couchér, Vetenskapsrådet Original: Maria Wågberg Tryck: CM Digitaltryck, Bromma 2006

4 Förord Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen, som fastställdes av styrelsen i juni 2006, är Sveriges första långsiktiga plan för forskningsinfrastruktur. Syftet är att ge ett samlat underlag av behov av gemensam forskningsinfrastruktur för framtida forskning av högsta kvalitet och de möjligheter som finns att förverkliga dem. Guiden kommer att vara ett underlag för diskussioner om finansiering av framtida infrastrukturer inom Vetenskapsrådet, med andra svenska forskningsfinansiärer och med andra länder för gemensam internationell infrastruktur. Kommittén för forskningens infrastrukturer, KFI, bildades i januari KFI:s huvuduppdrag är att stödja uppbyggnad och utnyttjande av infrastruktur för att ge förutsättning för svensk forskning av högsta vetenskapliga kvalitet. Att frågor som rör infrastruktur nu hanteras av samma enhet inom Vetenskapsrådet ger en större tydlighet, bättre planering med större långsiktighet och underlättar en samlad internationell överblick. En viktig del av KFI:s uppdrag är att göra en långsiktig strategisk plan för svenska forskares tillgång till infrastrukturer. Planen ska uppdateras årligen och gälla allt från planering, utveckling och drift till avveckling av forskningsinfrastruktur. Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen har tagits fram av KFI och dess fyra beredningsgrupper. Grupperna ansvarar för bevakning, analys och uppföljning av infrastruktur inom följande områden: 1 astronomi och subatomär forskning 2 forskning om molekyler, celler och material 3 forskning om jorden och dess nära omgivning 4 e-science. Tyngdpunkten i Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen ligger på områdesöversikter där existerande och planerad forskningsinfrastruktur sätts i sitt sammanhang. I rapporten förs även fram ett antal rekommendationer där mogna infrastrukturprojekt med stor betydelse för framtida forskning identifieras. Dessutom nämns ett antal områden där ytterligare utredningar behövs. Stockholm 7 juni 2006 Madelene Sandström Ordförande KFI Lars Börjesson Huvudsekreterare KFI

5 innehåll Del I Bakgrund och rekommendationer 6 1 Introduktion 6 Begreppet forskningsinfrastruktur definition och avgränsningar 7 2 Förutsättningar för forskningsinfrastruktur 8 Miljö, kompetens och finansiering 9 Internationella tendenser 10 Kategorisering av forskningsinfrastruktur 11 3 Rekommendationer 12 Generella principer 13 Högsta prioritet: Fullfölja uppbyggnad av redan beslutade infrastrukturer 13 Hög prioritet: Forskningsinfrastrukturprojekt mogna för ställningstagande inom ett år 15 Infrastrukturer eller områden med stor potential 17 Långsiktiga förslag av paneuropeiskt intresse 20 DEL II Områdesöversikter 22 4 Infrastruktur för astronomi och subatomär forskning 23 Astronomi och astropartikelfysik 23 Fusion 25 Högenergifysik 26 Kärnfysik 26 Behov av forskningsinfrastruktur 27 Rekommendationer 39 5 Infrastruktur för molekyl-, cell- och materialforskning 45 Synkrotronljusforskning 45 Frielektronlasrar 52 Neutronspridning 55 Renrum och nanolaboratorier 57 Biomedicinsk infrastruktur 59 Rekommendationer 68 6 Infrastruktur för forskning kring jorden och dess nära omgivning 72 Forskning om jorden och dess nära omgivning 72 Klimat 76 Biosfären 78 Litosfären 79 Miljöforskning 80 vetenskapsrådets guide till infrastrukturen

6 INNEHÅLL Datahantering 81 Rekommendationer 81 Sammanställning av infrastrukturer 89 7 Infrastruktur för e-science 91 Datanät 93 Beräkningsresurser 97 Digitaliserade forskningsdatabaser 102 Rekommendationer 111 Bilagor 1 Ledamöter i KFI och KFI:s beredningsgrupper Arbetet med guiden, bedömningskriterier, framtida uppdatering Akronymer 119 vetenskapsrådets guide till infrastrukturen 5

7 Del I Bakgrund och rekommendationer 1 Introduktion Gemensam forskningsinfrastruktur, alltifrån avancerade acceleratoranläggningar till beräkningsresurser, datanät och öppna databaser, är ofta helt avgörande för nya genombrott i forskningen. Inom många områden samarbetar man därför i allt större sammanhang, nationellt, internationellt eller globalt för att förverkliga de faciliteter som behövs för nya framsteg. Exempel på områden som är extremt beroende av avancerad infrastruktur är partikelfysiken som söker kunskap om det innersta i materians struktur och universums uppkomst, och fusionsforskningen som strävar efter att åstadkomma en näst intill outtömlig energikälla genom att efterlikna de processer som sker i solen. I båda exemplen samverkar forskare i globala organisationer för att kunna bygga de avancerade anläggningar som krävs för att ta nästa steg i utvecklingen. Tendensen mot allt större infrastruktursamarbeten märks även inom andra områden som till exempel humaniora och samhällsvetenskap, miljö- och klimatforskning, materialforskning och inom livsvetenskaperna. Utvecklingen mot storskaliga infrastrukturer ställer allt högre krav på långsiktighet och planering bland forskare och forskningsfinansiärer. Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen är Sveriges första långsiktiga plan för forskningsinfrastruktur. Den har ett tidsperspektiv på tio till tjugo år och kommer att användas som underlag vid diskussioner om finansiering av framtida infrastrukturer, dels inom Vetenskapsrådet, dels med andra forskningsfinansiärer nationellt och internationellt. Guiden ska ses som en aktuell översikt av behovet av forskningsinfrastruktur för en svensk grundforskning i världsklass, men är inte en strikt prioriteringslista och innebär inte något löfte om finansiering. Rapporten kommer att revideras årligen, nästa version är planerad till sommaren 2007 och kommer att användas i Vetenskapsrådets underlag för nästa forskningsproposition. Vetenskapsrådet verkar för att svenska forskare ska få tillgång till och kan delta i utveckling av infrastruktur för forskning av högsta kvalitet inom alla vetenskapsområden. I Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen beskrivs behov av utveckling av ny infrastruktur, ges rekommendationer på uppgradering av existerande infrastruktur eller utfasning av infrastruktur 6 vetenskapsrådets guide till infrastrukturen

8 del I bakgrund och rekommendationer som inte kommer att vara konkurrenskraftig. Områden eller faciliteter där ytterligare utredningar behöver göras identifieras också. Begreppet forskningsinfrastruktur definition och avgränsningar Med forskningsinfrastruktur menas till exempel forskningsanläggningar, databaser eller omfattande datanät. Infrastrukturer för grundläggande forskning som faller inom Vetenskapsrådets ansvarsområde ska helt eller delvis uppfylla följande generella kriterier; de ska: vara av brett nationellt intresse ge förutsättningar för världsledande forskning utnyttjas av ett flertal forskargrupper/användare med högt kvalificerade forskningsprojekt vara så omfattande att enskilda grupper inte kan driva dem på egen hand har en långsiktig planering för vetenskapliga mål, finansiering och utnyttjande vara öppet och enkelt tillgängliga för forskare och ha en plan för hur tillgängligheten ska förbättras (gäller både utnyttjande av infrastrukturen, tillgång till insamlade data och presentation av resultat) Utöver de generella kriterierna kan andra aspekter spela in vid bedömningen. Det kan till exempel vara infrastrukturens forskningsstrategiska betydelse, att den är avgörande för kompetensuppbyggnad eller andra speciella förutsättningar. Den forskningsinfrastruktur KFI ansvarar för är till stor del given av Vetenskapsrådets (och dess föregångares) tidigare åtaganden. Exempelvis hanterar KFI i nuläget inte bibliotek och museisamlingar trots att de i en vidare mening och i vissa fall skulle kunna klassas som infrastruktur enligt ovanstående allmänna kriterier. Inte heller handhar KFI rymdbaserad forskningsinfrastruktur. För dessa faciliteter har andra myndigheter ansvar. Utvidgning av ansvarsområden för infrastruktur utanför Vetenskapsrådets nuvarande avgränsningar behöver rimligen åtföljas av motsvarande utvidgade möjligheter till finansiering. Trots dessa begränsningar är det viktigt att framhålla att en plan för forskningens utnyttjande av infrastruktur varken kan eller ska bortse från att forskning också är beroende av infrastruktur som administreras och/eller finansieras av andra myndigheter och organisationer än Vetenskapsrådet. KFI avser därför att fortsättningsvis föra en utökad dialog med dessa om status och planer för utvecklingen av infrastrukturer som har särskild betydelse för forskning av hög kvalitet inom alla vetenskapsområden. Denna rapport har ett tydligt fokus på infrastrukturer för grundforskning, men vetenskapsrådets guide till infrastrukturen 7

9 del I bakgrund och rekommendationer utan tvekan finns det flera andra infrastrukturer som är av stort värde för olika typer av tillämpad eller riktad forskning. De har inte behandlats i denna rapport, trots att de i flera fall också kan vara intressanta att utnyttja för grundläggande forskning. KFI kommer att fortsätta undersöka detta gränsområde. 2 Förutsättningar för forskningsinfrastruktur En tendens inom många vetenskapsområden är att gemensam forskningsinfrastruktur, alltifrån avancerade acceleratoranläggningar till beräkningsresurser, datanät och öppna databaser, får allt större betydelse för forskares möjligheter att bedriva ledande forskning. Ofta är infrastrukturen och dess prestanda helt avgörande för forskningens framsteg. Några exempel: Omfattande databaser är en förutsättning för stora delar av den samhällsvetenskapliga forskningen Kunskapen om materiens innersta beståndsdelar är helt avhängig partikelacceleratorer Kunskapen om universum och dess utveckling är beroende av observationer med olika typer av teleskop Kunskapen om molekylers och materials atomära struktur och funktion är beroende av en hel rad av metoder, där bland annat faciliteter för synkrotron- och neutronstrålning spelar en avgörande roll Möjligheterna att utforska polartrakterna och havsbottnarna är beroende av forskningsfartyg Klimatforskningen är beroende av globala detektionssystem för att följa klimatförändringar Högpresterande datorer är avgörande för vår förmåga att analysera omfattande data eller simulera förlopp inom de flesta vetenskapsområden. Dessa verktyg för forskningen är oftast gemensamma för forskare inom respektive fält och kan användas av dem efter vetenskaplig konkurrens. De vetenskapliga utmaningarna tillsammans med teknikutvecklingen driver dessa faciliteter till att ligga vid fronten för vad man kan åstadkomma och ger därför stora möjligheter för banbrytande forskning. Verktygen för forskningen har ofta blivit så avancerade, dyrbara eller komplexa att samverkan mellan aktörer med kompletterande kompetenser i en region, nationellt, internationellt eller globalt, har blivit nödvändigt. Det kan gälla såväl design och konstruktion som drift eller uppgradering av infrastrukturen. En noggrann och långsiktig planering och prioritering 8 vetenskapsrådets guide till infrastrukturen

10 del I bakgrund och rekommendationer av infrastrukturer är väsentlig för forskningens utveckling eftersom de öppnar nya och unika vetenskapliga möjligheter, men samtidigt medför omfattande investeringar och långsiktiga åtaganden i form av drift och uppgradering. Miljö, kompetens och finansiering Forskningsinfrastrukturer har ofta flera funktioner. Förutom som forskningsverktyg är de ofta viktiga för utbildning av nya forskare i avancerade forskningsmetoder, fungerar som samlingspunkt för forskare från olika universitet, länder och discipliner och därmed för utveckling av ny tvärdisciplinär forskning. De genererar ofta en avsevärd teknisk kompetens som är av intresse för näringsliv och de får då en stor regional betydelse för utveckling och ekonomi. För att en forskningsanläggning, ett nätverk, en databas eller en annan gemensam facilitet för forskning ska kunna utnyttjas så effektivt som möjligt räcker det inte med avancerad teknik och samordning, miljön kring infrastrukturen måste också uppfylla andra krav funktionalitet. Det kan exempelvis gälla organisation för ta emot och ge service till externa användare, olika typer av specialistkompetens för drift och utveckling av funktion, specialiserade byggnader och verkstäder för konstruktion och reparation av utrustning. För att gemensam, öppet tillgänglig forskningsinfrastruktur vid universitet eller andra organisationer ska kunna fungera väl och utnyttjas effektivt gäller det att de inblandade parterna tidigt kommer överens om former för finansieringen, inte bara för uppbyggnaden, utan också för drift och avveckling. De universitet eller organisationer som är värd för en större forskningsinfrastruktur behöver uppfylla krav på kompetensförsörjning, bland annat genom att tillgodose behoven av teknisk- och driftspersonal. Det är också viktigt att infrastrukturen och användningen av den kan utvecklas kontinuerligt. Detta kan ske genom att knyta forskning vid universitet till infrastrukturutvecklingen eller forskar- och/eller användarskolor till de större infrastrukturerna. De personer som tar på sig uppgiften att utveckla ny avancerad infrastruktur ger ett ovärderligt bidrag till forskningens framtid. Tyvärr innebär det i många fall att den egna framtida forskarkarriären riskerar att halka efter. Hur detta dilemma ska lösas måste utredas närmare, men ett tänkbart alternativ skulle kunna vara att den som svarar för infrastruktur inte enbart gör detta utan samtidigt ges möjligheter till att avsätta tid för egen forskning samt att olika infrastrukturuppdrag bättre tillgodoräknas i meriteringen vid tillsättning av akademiska tjänster. vetenskapsrådets guide till infrastrukturen 9

11 del I bakgrund och rekommendationer Internationella tendenser I flera länder pågår strategiska arbeten med att ta fram så kallade roadmaps för forskningsinfrastruktur. I USA har detta nyligen gjorts bland annat av Department of Energy (DOE) 1, National Science Foundation (NSF) 2, och National Institutes of Health (NIH) 3. I Europa pågår ett omfattande arbete för att ta fram en roadmap för paneuropeisk forskningsinfrastruktur för alla forskningsområden inom European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI) 4. ESFRI:s roadmap blir klar under hösten Storbritannien har genom Research Councils UK 5 nyligen tagit fram en roadmap för forskningsinfrastruktur och i Danmark har Forskningsstyrelsen gjort en omfattande inventering av befintlig forskningsinfrastruktur samt framtida behov. 6 ESFRI:s roadmap utformas av 15 expertgrupper inom områdena fysik och teknikvetenskap, bio- och medicinska vetenskaper samt humaniora och samhällsvetenskap. Expertgrupperna kommer att rekommendera att ett antal infrastrukturprojekt som har högt vetenskapligt värde och som är tillräckligt mogna tekniskt-vetenskapligt ska förverkligas. För att komma med på den europeiska roadmapen måste ett medlemsland ha föreslagit infrastrukturen och dessutom vara berett att ta ledningen när den ska realiseras. Expertgruppernas bedömningar blev klara strax före sommaren 2006 och ESFRI:s sammanvägda roadmap publiceras i oktober Förverkligandet av dessa infrastrukturer är sedan föremål för bi- och multilaterala förhandlingar. Att EU har en i det närmaste obefintlig budget för konstruktion av nya infrastrukturer innebär att finansieringen måste komma från medlemsländerna. Däremot finns möjligheter inom det sjunde ramprogrammet att finansiera förberedande arbete för nya infrastrukturer, alltifrån designstudier till framtagandet av dokument för multilaterala avtal. Det är viktigt för Sverige att ta del av ESFRI:s arbete och förhålla sig till den första planen för gemensam europeisk forskningsinfrastruktur. Flera av de föreslagna infrastrukturerna är avsedda att användas inom forskningsområden där Sverige idag intar en ledande ställning. Genom att aktivt delta i utformningen av dem får svenska forskare tillgång till mycket konkurrenskraftig infrastruktur och ges dessutom möjlighet att vässa sin kompetens vetenskapsrådets guide till infrastrukturen

12 del I bakgrund och rekommendationer genom att delta i utvecklingen. I vissa fall kan det vara aktuellt att ansluta svenska faciliteter i form av lokala noder. Ny forskningsinfrastruktur är ofta teknikdrivande och det är viktigt för både teknik och metodutveckling i Sverige att svenska forskare, doktorander och studenter tar del av den senaste utvecklingen vid de mest avancerade faciliteterna. Eftersom den europeiska planen blir offentlig efter den svenska har KFIledamöterna så långt det varit möjligt tagit del av ESFRI:s expertgruppers preliminära rekommendationer och försökt bedöma hur stort intresset för de föreslagna infrastrukturerna är för det svenska forskarsamhället. Ett antal av de infrastrukturer som fanns med på ESFRI:s List of opportunities, som sändes in till EU-kommissionen i början av 2005, och som bedöms vara särskilt intressanta för svenska användare, beskrivs i avsnittet Långsiktiga förslag av paneuropeiskt intresse. Det är sannolikt fler av de infrastrukturer som slutligen platsar i ESFRI:s roadmap som kommer att vara av stort intresse för svenska forskare. Speciellt gäller det flera av infrastrukturerna som föreslås inom livsvetenskaperna, humaniora och samhällsvetenskaperna, eftersom de varit mindre etablerade på paneuropeisk nivå innan ESFRI-processen startade. Kategorisering av forskningsinfrastruktur Det finns många benämningar på olika typer av forskningsinfrastruktur som är mer eller mindre väldefinierade. Inom forskningsinfrastrukturområdet används till exempel forskningsanläggning, internationella och nationella anläggningar, nationell resurs, core facilities, teknikplattformar och kompetenscenter. Vissa av begreppen används dessutom olika vid olika tillfällen. KFI har därför valt att göra en kategorisering som undviker tvetydigheten i de använda begreppen. Infrastrukturer för forskning kan delas upp på kategorier utifrån deras tillgänglighet för svenska forskare och hur ansvaret för drift och utnyttjande regleras. Kategorierna är då oberoende av kostnader och forskningsområde. Det medför att liknande infrastrukturer kan finnas i olika kategorier beroende på hur de används. Exempelvis hamnar en utrustning som är placerad vid ett universitet och som främst används av interna forskargrupper i en annan kategori än en identisk utrustning vars tillgänglighet styrs av vetenskaplig prioritering efter en öppen utlysning. Kategorierna är: A Infrastrukturer som drivs i internationell samverkan enligt en konvention. B Infrastrukturer som drivs i internationell samverkan och som är öppet tillgängliga. C Faciliteter eller databaser på nationell nivå som är öppet tillgängliga för alla forskare. Vid begränsad resurs fördelas tillgång till faciliteten efter kvalitetsprioritering. vetenskapsrådets guide till infrastrukturen 11

13 del I bakgrund och rekommendationer D Nätverk av noder av Typ E (nedan) på nationell nivå som verkar för öppen tillgänglighet bland forskare samt specialisering och komplementaritet mellan noderna. E Större utrustning eller databas som används gemensamt av forskargrupper främst vid en fakultet eller större institution. F Utrustning i en forskargrupps laboratorier eller databas på forskargruppsnivå. Används främst av forskargruppen, men kan även delvis användas i samarbeten med andra forskargrupper. Svenska myndigheter stödjer och administrerar forskningsinfrastrukturer inom alla kategorier men stödet hanteras olika. Kategori A hanteras av oftast av myndigheter men beslut om medverkan fattas av regeringen och är i form av avtal mellan stater. Kategori B hanteras, finansieras och beslutas oftast av myndigheter. Kategori C och D stöds oftast av myndigheter och andra forskningsfinansiärer i samverkan med universitet och högskolor. Stödet från Vetenskapsrådet till kategorierna E och F ges oftast i form bidrag till dyrbar vetenskaplig utrustning eller till stora databaser. I vissa fall har en samordning gjorts för att göra kategori E- och F-faciliteter mer öppna för gemensamt nationellt användande, till exempel genomförd för laboratorier för nanoforskning (my-fab), beräkningsresurser (SNIC) och av databaser för forskning inom medicin och samhällsvetenskap (DISC/SIMSAM). Flera internationella och större nationella infrastrukturer använder sig idag av öppen utlysning där användning sker efter kvalitetsprövning i konkurrens. Erfarenheten visar att utvecklingen av infrastrukturen och forskningen som utförs där vinner på att de bästa projekten får tillträde. 3 Rekommendationer I arbetet med områdesöversikter har, förutom de existerande infrastrukturer som kartlagts, ett antal infrastrukturprojekt eller områden med olika grad av mognad och behov av åtgärder identifierats. Dessa har delats in i: redan beslutade infrastrukturer som är under uppbyggnad, infrastrukturprojekt mogna för ställningstagande inom ett år, infrastrukturer eller områden med stor potential samt långsiktiga förslag av paneuropeiskt intresse. Förslagen finns mer detaljerat beskrivna i områdesöversikterna i Del II där de också sätts i sitt sammanhang. Nedan ges både ett antal allmänna och mer specifika rekommendationer beroende på infrastrukturens eller områdets mognadsgrad. Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen kommer att revideras årligen; händelser och utred- 12 vetenskapsrådets guide till infrastrukturen

14 del I bakgrund och rekommendationer ningar under det kommande året kommer att påverka den uppdaterade versionen. Generella principer Vid finansiering av forskningsinfrastruktur ska balans eftersträvas mellan investering i infrastruktur och drift och användning för forskning. Samordning av forskningsinfrastruktur ska ske där det är möjligt för ett effektivt utnyttjande av resurser och kompetens. Forskningsinfrastrukturer och data som produceras där bör göras så öppet tillgängliga som möjligt för andra forskare. Där efterfrågan på användningen är stor bör prioriteringssystem användas så att det är forskning av den högsta kvaliteten som får tillgång till faciliteterna. I planeringen av ny infrastruktur ska dess relation till annan befintlig eller planerad infrastruktur belysas. Högsta prioritet: Fullfölja uppbyggnad av redan beslutade infrastrukturer Det är viktigt att fullfölja de infrastrukturprojekt som är under uppbyggnad där Sverige eller Vetenskapsrådet redan förbundit sig att delta. Nedanstående infrastrukturer är i olika faser av uppbyggnad. Vetenskapsrådet, organisationer som Vetenskapsrådet stödjer, eller EU har sedan tidigare budgeterat för konstruktionen, men det är också väsentligt att det planeras för dessa infrastrukturers drift och användning för högkvalitativ forskning. Atacama Large Millimeter Array (ALMA). (Kat A) Världsledande interferometerteleskop för strålning i millimetervåglängdsområdet under uppbyggnad i norra Chile av Europa, Nordamerika och Japan. Anläggningen beräknas bli tagen i drift omkring Svenska astronomer från Onsala rymdobservatorium är engagerade i konstruktionen av flera detektorer till projektet. Målet med forskningen vid ALMA är att öka förståelsen av universums och galaxernas uppkomst och utveckling. Den europeiska delen av projektet finansieras inom budgeten för European Southern Observatory (ESO), där Sverige är medlem. En gemensam nordisk plattform för utnyttjande av ALMA diskuteras. Den svenska medlemsavgiften för 2006 är 32 miljoner kronor per år. DISC (Database InfraStructure Committee). (Kat C) Nyligen inrättad organisation med uppdrag att ta ett övergripande ansvar för forskningsdatabaser som infrastruktur. Fokus ligger på individbaserade mikrodata för världsledande forskning inom områdena samhälle, ekonomi och hälsa. DISC:s verksamhet är under uppbyggnad och Vetenskapsrådet vetenskapsrådets guide till infrastrukturen 13

15 del I bakgrund och rekommendationer ökar bidragen gradvis upp till cirka 59 miljoner kronor för Utvärdering av verksamheten är planerad till IceCube. (Kat B) Världens ledande teleskop för neutrinofysik är under uppbyggnad vid sydpolen av USA, Tyskland, Sverige och Belgien. IceCube består av ett tusental detektorer som placerats djupt ned i Antarktis is vid sydpolen och som täcker en volym av en kubikkilometer. Detektorn ska användas för observation av högenergetiska neutriner alstrade av olika astronomiska objekt. IceCube byggs successivt ut och beräknas stå klart runt 2010, men används redan nu under konstruktionsfasen. Driftsfasen som startar 2007 kräver nya resurser och Sveriges del av dessa är beräknade till cirka 1 miljon kronor per år. ITER. (Kat A). Fusionsanläggning som blir bryggan mellan dagens plasmafysikstudier och morgondagens energiproducerande fusionskraftverk. ITER byggs i Cadarache i södra Frankrike i samarbete mellan EU, Indien, Japan, Kina, Korea, Ryssland och USA. Anläggningen beräknas tas i drift Sverige bidrar till uppbyggnaden av ITER huvudsakligen inom ramen för EU:s organisation Euratom. För svenska forskare som deltar i ITER-uppbyggnaden behövs finansiering från forskningsråd och myndigheter. Nuvarande finansieringsformer på Vetenskapsrådet är inte väl anpassade för medverkan i denna typ av projekt, därför behöver alternativa finansieringsmodeller diskuteras inom Vetenskapsrådet och med andra finansiärer som Energimyndigheten. Large Hadron Collider (LHC), partikelacceleratorn vid CERN (Kat A) som samlar all ledande expertis i världen för nästa generations partikelfysikexperiment. Sverige har investerat betydande belopp i detektorerna ATLAS och ALICE. Testkörningar av LHC är planerade till hösten 2007 och ska sedan tas i bruk för fysikexperiment under Målet med de olika experimenten vid LHC är att studera materiens minsta beståndsdelar för att bland annat försöka förstå hur universum bildades och vilka fundamentala krafter som styr vår värld. Sverige betalar en medlemsavgift till CERN som för år 2006 uppgår till cirka 160 miljoner kronor. Utöver denna avgift tillkommer driftskostnader för experimenten baserade på antalet forskare med doktorsexamen. Betydande resurser för datalagring och beräkningar tillkommer, där hårdvarubehovet har uppskattats innebära en investering på 34 miljoner kronor under en treårsperiod se NDGF nedan. MAX-lab (Kat C) är ett internationellt ledande synkrotronljuslaboratorium med över 600 användare per år. MAX-lab används för forskning om elektronisk, molekylär och atomär struktur och dynamik inom flera discipliner som till exempel materialvetenskap, strukturbiologi, fasta tillståndets fysik, kemi, och geologi. Verksamheten är baserad på tre lag- 14 vetenskapsrådets guide till infrastrukturen

16 del I bakgrund och rekommendationer ringsringar (MAX I, MAX II, MAX III) för elektroner där både MAX II och MAX III fortfarande befinner sig i ett uppbyggnadsskede. Till detta bidrar Vetenskapsrådet med omkring 80 miljoner kronor under fem år. Som nationellt laboratorium får MAX-lab även ett driftsstöd från Vetenskapsrådet på omkring 40 miljoner kronor. För den fortsatta utbyggnaden av nya strålrör och instrumentering kommer det att krävas ytterligare resurser. Nordisk datagridfacilitet (NDGF). (Kat B) Samnordisk facilitet för beräkningsresurser som utnyttjar sammankoppling av datorer genom den så kallade gridtekniken. NDGF får till att börja med en viktig roll för behandling av data när experimenten vid CERN:s stora partikelaccelerator LHC (Large Hadron Collider) startar under 2008, men gridberäkningar ska även göras lätt tillgängliga för forskare från andra områden. Det är av högsta prioritet är att skapa kompatibilitet mellan NDGF och den europeiska gridtekniken som utvecklats inom det europeiska projektet för gridutveckling, EGEE. NDGF:s finansiering från Vetenskapsrådet är 2,9 miljoner kronor 2006 och 4,4 miljoner kronor Ytterligare finansiering av hårdvara i respektive land är nödvändig, bland annat för att möta de stora lagrings- och beräkningsbehoven för data från LHC. (se LHC ovan). En första utvärdering av uppbyggnaden av NDGF är planerad till hösten Hög prioritet: Forskningsinfrastrukturprojekt mogna för ställningstagande inom ett år Följande planerade forskningsinfrastrukturprojekt har identifierats vara av mycket stort intresse för forskarsamhället, ha stor betydelse för framtida forskning och ha nått en sådan mognadsgrad i planeringen att beslut om svensk medverkan behöver tas inom något år. För de flesta av projekten (ESS, XFEL och FAIR) kommer beslut om konstruktion att ske i internationellt samarbete. Därmed kommer andra finansiärer att stå för huvuddelen av uppbyggnad och driften. Det svenska deltagandet för alla dessa projekt kommer inte att kunna finansieras av Vetenskapsrådet såvida inte nya medel tillförs. Det kommer därför att ske en avvägning om vilka projekt som är mest angelägna och som bäst uppfyller Vetenskapsrådets kriterier på forskningsinfrastruktur. Inför beslut sker en utvärdering av detaljerade underlag i form av tekniska beskrivningar, vetenskaplig motivering och modeller för finansiering. Den årliga driftsbudgeten för nedanstående projekt ligger på omkring tio procent av investeringskostnaderna. European Spallation Source (ESS). (Kat A) Sameuropeiskt projekt för konstruktion av världens kraftfullaste neutronspridningsfacilitet. ESS höga vetenskapsrådets guide till infrastrukturen 15

17 del I bakgrund och rekommendationer neutronintensitet öppnar för nya fält inom bland annat material- och biovetenskap. Sverige är ett av flera tänkbara värdländer, Spanien, England och Ungern är de hetaste konkurrenterna. I en rapport av Allan Larsson till regeringen rekommenderas starkt ett svenskt värdskap utifrån forsknings-, näringslivs- och samhällsekonomiska aspekter. Remissinstanserna var till en klart övervägande majoritet positiva till förslagen i rapporten. Av vetenskapliga skäl är ESS högt prioriterad oavsett var den byggs. De främsta motiven för svenskt värdskap är de effekter en världsledande anläggning av den här omfattningen har på forskning, teknikutveckling, kompetensuppbyggnad och näringslivssamverkan inom material och bioteknikområdena i Sverige. Den stora internationella medverkan förväntas bland annat innebära betydande inflöden av internationell kompetens inom dessa områden. En av förutsättningarna för svenskt värdskap är därför att den största delen av den svenska finansieringen kommer från näringspolitiskt håll. Den svenska andelen av den totala konstruktionskostnaden bestäms i förhandlingar, men väntas bestå av två delar, en del som alla medverkande länder betalar och som är relaterad till BNP och en del som värdlandet betalar och som motiveras av de fördelar värdlandet får av placeringen i det egna landet. Ett besked om avsiktningsförklaring från regeringen förväntas inom kort. Total konstruktionskostnad beräknas till 11 miljarder kronor. FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research). (Kat A) Världsledande acceleratoranläggning för hadron- och kärnfysik. Ett ursprungligen tyskt projekt som utvecklas till ett internationellt samarbetsprojekt. Tyskland står för 75 % av investeringskostnaden på cirka 11 miljarder kronor. Svenska forskare är väl representerade i ledande roller för flera av de delprojekt som ingår i FAIR. Samtliga svenska grupper inom kärn- och hadronfysik prioriterar FAIR högt och vill utföra huvuddelen av sin framtida forskning där. Sverige kan bidra med avsevärda in-kind bidrag (bland annat med acceleratorn CRYRING som håller på att avvecklas vid Stockholms universitet) till konstruktionen av faciliteten. Vetenskapsrådet har deltagit i förberedelserna med att ta fram nödvändiga tekniskt-vetenskapliga dokument liksom avtal och kostnadsberäkningar inför kommande beslut. Den tyska forskningsministern har skrivit till Kultur- och utbildningsdepartementet och inbjudit till bilaterala förhandlingar om ett svenskt deltagande. Dessa förhandlingar kan förväntas starta under hösten Kostnaden för det svenska deltagandet beror bland annat på hur olika typer av in-kind bidrag kommer att värderas. Vetenskapsrådet rekommenderar att förhandlingar om medlemskap inleds. MAX IV. (Kat B-C) Synkrotronljuslaboratoriet MAX-lab har presenterat en ny okonventionell design av framtidens ljuskälla, MAX IV. Anlägg- 16 vetenskapsrådets guide till infrastrukturen

18 del I bakgrund och rekommendationer ningen planeras uppnå prestanda mångfalt bättre än dagens existerande synkrotronljuskällor för studier av material och molekyler inom biologi, kemi, fysik, materialvetenskap, geologi etc. Den konceptuella tekniska designen har nyligen utvärderats av en internationell expertgrupp på uppdrag av Vetenskapsrådet med positivt resultat. En stor mängd svenska forskare har varit delaktiga i framtagande av den vetenskapliga motiveringen. Det finns ett intresse från forskare i övriga nordiska länder (utom Island) för MAX IV och de övriga nordiska forskningsråden kommer därför att sända representanter till utvärderingen. Medfinansiering från andra länder krävs för att genomföra projektet. Den totala investeringskostnaden uppskattas till cirka 2,3 miljarder kronor och driftskostnaden till cirka 220 miljoner kronor per år. En utvärdering av den vetenskapliga motiveringen är planerad till hösten Röntgenfrielektronlasern XFEL. (Kat A) En röntgenfrielektronlaser är för många forskare den ultimata strålkällan. Den korta pulsstrukturen (femtosekund) för röntgenstrålning med en miljard gånger högre briljans än dagens synkrotronljuskällor möjliggör helt nya studier av ultrasnabba fenomen och strukturer i molekyler och material. Detta kommer att öppna nya forskningsfält, främst inom femtokemi, strukturbiologi och kondenserade materiens fysik men även inom materialvetenskap och plasmafysik. Tyskland står för 60 % av investeringskostnaden på totalt cirka 9 miljarder kronor. Flera svenska grupper har varit tongivande i framtagandet av den vetenskapliga motiveringen och är aktiva i utnyttjandet av olika prototyper för röntgenfrielektronlasrar. Vetenskapsrådet har deltagit i förberedelser för att ta fram nödvändiga tekniskt-vetenskapliga dokument liksom avtal och kostnadsberäkningar inför kommande beslut. Den tyska forskningsministern har skrivit till Kultur- och utbildningsdepartementet och inbjudit till bilaterala förhandlingar om ett svenskt deltagande. Dessa förhandlingar kan förväntas starta under hösten Kostnaden för det svenska deltagandet beror bland annat på hur olika typer av in-kind bidrag kommer att värderas. Vetenskapsrådet rekommenderar att förhandlingar om medlemskap inleds. Infrastrukturer eller områden med stor potential Dessa infrastrukturer eller områden har redan nu stor betydelse för framtidens forskning, men under arbetet med infrastrukturguiden har Vetenskapsrådet gjort bedömningen att deras potential skulle kunna höjas markant. Genom exempelvis ökad samordning, ny organisation eller uppbyggnad skulle dessa infrastrukturer eller områden bättre kunna komma vetenskapsrådets guide till infrastrukturen 17

19 del I bakgrund och rekommendationer svensk forskning till godo. Nedan rekommenderas ett antal utredningar, i flera fall behöver de genomföras av eller i samråd med andra aktörer. De två utredningar som redan pågår presenteras först i listan nedan, förutom det står förslagen inte i prioritetsordning. Samordning inom polarforskningen. Polarforskning är en samlande term för all forskning som bedrivs för att öka förståelsen om polarområdena, framförallt Arktis och Antarktis, eller som för andra syften utförs i polarområdena. För att få en bättre utväxling av Sveriges satsningar på polarforskning krävs en större koordinering mellan logistik och forskningsdiscipliner. Hur en sådan koordinering kan se ut är under utredning och en rapport ska vara klar under andra halvåret Mikrofabrikation. (Kat C) Under snart tre år har Vetenskapsrådet, tillsammans med Vinnova, Stiftelsen för Strategisk Forskning och Knut & Alice Wallenbergs stiftelse stött ett samarbete, My-fab, mellan tre renrumslaboratorier: Electrumlaboratoriet vid Kungliga tekniska högskolan, MC2 på Chalmers och Ångströmlaboratoriet vid Uppsala universitet. Verksamheten ska enligt kontraktet med universiteten utvärderas innan avtalstidens utgång. Denna utvärdering genomförs under hösten 2006 och blir vägledande för ställningstaganden för fortsatta bidrag. Databaser för klimat och miljöforskning. (Kat C) Data som används inom klimatforskning och annan miljörelaterad forskning samlas in av flera myndigheter och forskargrupper. De insamlade uppgifterna hanteras mycket olika och eftersom det inte finns någon standard för dokumentation och lagring är uppgifterna från olika insamlingstillfällen sällan jämförbara. Data samlas in för skilda ändamål, som till exempel miljöövervakning och för forskning, men de olika användarnas behov av data sammanfaller ofta. Att inte samordna insamling och lagring är ett resursslöseri som drabbar de inblandade parterna. Vetenskapsrådet rekommenderar en utredning av hur samordning av datalagring kan ske och hur ökad och enkel tillgänglighet kan åstadkommas för forskarna. Utredning av infrastrukturer för biovetenskaperna. (Kat C) Inom biovetenskaperna finns stora behov av samordning av de insatser som olika finansiärer gör vad det gäller infrastruktur. Detta gäller flera olika forskningsområden som utvecklas snabbt, till exempel biomolekylär analys, bioimaging, nanobiologisk forskning och bioinformatik. Här spelar bland annat de biovetenskapliga core-faciliteterna som utvecklades med stöd från bland annat Knut och Alice Wallenbergs stiftelse en viktig roll. Deras fortsatta utveckling och tillgänglighet bör belysas i ett nationellt perspektiv. Inom bioinformatiken bör såväl växt-, djur- som humanbiologisk information organiseras med målsättning att dels öka tillgänglighet, via exempelvis portaler, dels möjliggöra effektiva och storskaliga analyser 18 vetenskapsrådets guide till infrastrukturen

20 del I bakgrund och rekommendationer för avancerade användare. KFI kommer under det kommande året att diskutera dessa frågor med berörda intressenter för att komma med förslag på fortsatt hantering. Biobanker. (Kat C) Stora mängder biomedicinska data om den svenska befolkningen, lagrad på ett sätt som är standardiserat och även juridiskt och etiskt acceptabelt, kommer att ge möjlighet till helt nya typer av storskaliga studier och uppföljningar inom ett flertal forskningsområden. KFI avser att tillsammans med andra finansiärer delta i planeringen av hur forskningsbiobanker och medicinsk informatik kan samordnas och utvecklas till en nationell forskningsresurs med användning inom och utanför universitetssjukhusen. Det är lämpligt att utgå från den stora investering som Knut & Alice Wallenbergs stiftelse gjort inom området och om möjligt även se hur de svenska initiativen kan integreras med motsvarande satsningar i övriga nordiska länder. Neutronspridning. (Kat B) Svenska forskares tillgång till neutronspridningsanläggningar behöver ses över under Flera alternativ att tillgodose forskarnas behov finns en första åtgärd är att omförhandla avtal med ILL. Ett alternativ är att teckna avtal tillsammans med övriga nordiska länder (eller alternativt andra länder) i form av ett konsortium. Ytterligare sätt att täcka svenska forskares behov av neutroner för forskning kan vara genom avtal med en kompletterande anläggning eller genom att svenska forskare ges möjlighet att delta i något CRG- instrument (collaborating research group). Regeringens besked om eventuellt svenskt värdskap för ESS (European Spallation Source) kan starkt påverka utvecklingen inom området. Relationen mellan olika anläggningar för materialstudier. (Kat C-E) Relationen mellan flera olika typer av anläggningar för materialstudier bör utredas. Detta gäller förutom neutron- och synkrotronkällor (se ovan), bland annat avancerade elektronmikroskop, NMR- och jonfaciliteter. Behov från andra vetenskapsområden, som till exempel arkeologi och bioteknik, bör belysas och inkluderas i utredningen. Utredning om framtida storskalig datorresurs. (Kat C) Syftet är att utreda hur extrema beräkningsbehov ska tillgodoses. Det gäller extremt stora minnesbehov och/eller behov av processorer med extrem snabbhet, som SNIC (Swedish National Infrastructure for Computing) i dagsläget inte kan tillgodose. Forskargrupper med extrema behov kan potentiellt finnas inom till exempel livsvetenskaperna med områden som bioinformatik och strukturbiologi, inom materialvetenskap, klimatsimuleringar, högenergifysik och astrofysik. Digitalisering inom humaniora. (Kat C-E) Kommittén DISC (Database InfraStructure Committee) inom Vetenskapsrådet inleder under 2006 en vetenskapsrådets guide till infrastrukturen 19

21 del I bakgrund och rekommendationer utredning om vilka forskningsdatabaser inom humaniora som det är angeläget att digitalisera. Utredning om humanistlaboratorier. (Kat C-E) Humanistlaboratorier kommer med all sannolikhet att spela en betydande roll i utvecklingen av humanistisk forskning framöver. Datorbaserad bearbetning av material (digitalisering, uppmärkning, analys, statistisk bearbetning, etc) blir allt mer väsentlig. Eftersom forskare inom humaniora ofta saknar bakgrundskunskaper i databehandling av forskningsmaterial, kommer de resurser som finns på humanistlaboratorierna i form av utrustning och teknisk personal att bidra till utveckling inom flera befintliga forskningsområden och till framväxt av nya, inte minst i flervetenskapliga sammanhang. I första hand avvaktar KFI resultat från DISC:s utredning om digitaliserade databaser inom humaniora. Utredning om språkteknologi. (Kat C-E) Svensk forskning inom språkteknologi befinner sig i en unik situation i och med att ett välfungerande samarbete har vuxit fram mellan svenska universitet och tekniska högskolor. Det finns ett stort behov av att se över den nationella infrastrukturen för språkteknologi och verka för samordning av databaser och analysverktyg. I första hand avvaktar KFI resultat från DISC:s utredning om digitaliserade databaser inom humaniora. Kärnteknisk forskning. (Kat C) Genom den förändring av lagen om kärnteknikforskning som skedde genom riksdagens beslut den 20 april 2006 och genom att verksamheten i Studsvik, som stöds av Vetenskapsrådet, är i förändring så har det inom kärnteknikområdet uppstått en helt ny situation. Översyn av detta område under hösten 2006 rekommenderas. Långsiktiga förslag av paneuropeiskt intresse Några av de förslagna infrastrukturer som fanns med på den List of opportunities som togs fram i början av 2006 av ESFRI (European Strategy Forum on Research Infrastructures) är av stort vetenskapligt intresse för svenska forskare. Flera ledande svenska forskare är med i olika stadier av planering och förstudier av planerade europeiska infrastrukturer. Förslagen är långsiktiga och kräver sameuropeisk finansiering samt ytterligare konkretisering innan Vetenskapsrådet gör någon rekommendation. Fler förslag kommer att bli tydliga och aktuella att diskutera mer ingående när ESFRI presenterar sin roadmap i oktober 2006, speciellt inom livsvetenskaperna samt humaniora och samhällsvetenskap. Se även rekommendationer om de europeiska projekten ESS, FAIR och XFEL under Hög prioritet ovan. European Research Observatory for Humanities and Social Sciences (EROHS) (KAT A-B) Uppbyggnaden av EROHS är en naturlig kon- 20 vetenskapsrådets guide till infrastrukturen

22 del I bakgrund och rekommendationer sekvens av den starkt tilltagande internationaliseringen av forskningen inom humaniora och samhällsvetenskap och det ökade behovet av grunddata som krävs för forskning. Internationella initiativ är nödvändiga för att möjliggöra komparabilitet, internationellt utbyte av information av hög kvalitet och säkerhet kring hanteringen av data. EROHS är ett mycket omfattande projekt som behöver byggas upp gradvis under lång tid. ELT (Extremely Large Telescope). (Kat A) Ett Extremely Large Telescope har i ESO:s (European Southern Observatory) strategiska plan fram till 2020 givits högsta prioritet. Slutligt beslut om satsningen, vars totalkostnad beräknas bli omkring en miljard Euro, är planerat för år Ett ELT skulle i så fall kunna vara klart kring En europeisk styrgrupp för ELT-utveckling, där Vetenskapsrådet är representerat, finns. Finansieringen av ELT kommer att ske inom ramen för ESO-samarbetet. PRINS (Pan-European Research Infrastructure for Nano-Structures). (Kat B) Forskningen inom nanoområdet befinner sig under stark utveckling. Inom ESFRI diskuteras därför bland annat en paneuropeisk infrastruktur för nanostrukturer i form av ett nätverk mellan olika europeiska laboratorier. KFI avvaktar ESFRI:s prioritering och utvärderingen av det svenska mikrofabrikationsnätverket, my-fab, innan en svensk värdering av PRINS och översyn av infrastruktur för nanoområdet görs. SKA (Square Kilometer Array). (Kat A) En långvågig radiointerferometer med en ungefärlig yta av en kvadratkilometer. Detta kommer att komplettera ALMA för längre våglängder. Tidsskalan för SKA är Det är nämnt som ett globalt projekt på ESFRI:s List of Opportunities. Paneuropeiskt konsortium för IR-mjukröntgenfrielektronlasrar. Konsortiet verkar för en koherent europeisk uppbyggnad av frielektronlasrar där nya faciliteter byggs med tanke på specialisering och komplementaritet. Konsortiet kan bli viktigt för till exempel konstruktion av en frielektronlaser i fas två av MAX IV. LifeWatch. Ett paneuropeisk verktyg som integrerar biologiska data, livshistoria och utbredning av olika arter, biodiversitetsdata och miljöfaktorer sett ur art- och biotopsynvinkel. Infrastruktur för kliniska tester och bioterapi. Denna infrastruktur ska (1) binda samman existerande nationella nätverk för kliniska forskningscentra och testenheter, (2) uppgradera eller skapa nya faciliteter för utvärdering av innovativa bioterapisubstanser, (3) göra professionella datacentra tillgängliga för paneuropeisk hantering av data, (4) samarbeta med patientorganisationer. vetenskapsrådets guide till infrastrukturen 21

23 DEL II Områdesöversikter Tyngdpunkten i Vetenskapsrådets guide till infrastrukturen ligger på breda områdesöversikter där forskningsinfrastrukturer sätts i sitt sammanhang. Områdesöversikterna har tagits fram av KFI:s fyra beredningsgrupper, som ansvarar för bevakning av infrastruktur inom följande områden: 1 astronomi och subatomär forskning 2 forskning om molekyler, celler och material 3 forskning om jorden och des nära omgivning 4 e-science. Områdesöversikterna bygger på en inventering av existerande och planerad infrastruktur samt en bedömning av behoven av ny infrastruktur inom respektive område. Man har även identifierat synergier mellan de olika områdena. Beredningsgruppernas arbete och rekommendationer har sedan behandlats i Kommittén för forskningens infrastrukturer, KFI. I de följande kapitlen presenteras beredningsgruppernas områdesöversikter och rekommendationer. De innehåller både översikter av relativt allmän karaktär, och mer detaljerade delar som huvudsakligen vänder sig till sakkunniga läsare inom respektive område. 22 vetenskapsrådets guide till infrastrukturen

24 4 Infrastruktur för astronomi och subatomär forskning Forskningen inom detta område tilldrar sig mycket stort allmänintresse, och är även av fundamental vetenskaplig betydelse. Upptäckterna av mörk (osynlig) materia, universums ökande expansionshastighet ( mörk energi ) och av planeter bortom solsystemet väcker mycket stort intresse och nyfikenhet. Frågor som vad är då den mörka energin?, vad fanns innan Big Bang?, varifrån får partiklarna sina egenskaper?, finns det många olika universum? eller finns det liv på andra planeter? är både vetenskapligt sett fundamentala och mycket vanliga i skolor och nyhetsmedia. För att fortsätta söka svar på sådana frågor krävs omfattande och väl koordinerade nya infrastruktursatsningar. Tillgängligheten till forskningsinfrastrukturer är av vital betydelse för att forskare ska kunna etablera sig i den absoluta forskningsfronten inom sina forskningsfält. Detta är speciellt påtagligt inom de tekniktunga områdena astronomi, astrofysik, fusion, kärn- och partikelfysik. Infrastrukturerna inom dessa områden är av sådan art och komplexitet att varken enskilda forskargrupper eller länder kan finansiera och driva dem, utan det måste ske på internationell basis. Nedan följer en kartläggning av befintliga infrastrukturer med svenskt engagemang, men också exempel på några där svenska forskare för närvarande inte är involverade. De infrastrukturer av svenskt intresse som bedöms tas i drift inom de närmaste 5-15 åren beskrivs särskilt. Astronomi och astropartikelfysik Inom astrofysik och astropartikelfysik finns ett antal frågor av speciellt intresse och som många av de befintliga infrastrukturprojekten är inriktade emot. Hur uppkom universum och den struktur det har idag i form av galaxer och ännu större strukturer? När bildades de första stjärnorna och med dem alla grundämnen? Hur uppkommer planeter som finns runt ungefär 10 % av alla stjärnor, och kopplat till detta, hur uppkommer biologiskt liv? Andra högintressanta frågor är kopplade till de mest extrema processerna och tillstånden i form av supernovor, neutronstjärnor och svarta hål. Nära relaterat till detta finns ett antal frågor som berör grundläggande fysik. De som rör egenskaperna hos den mörka materian och den mörka energi som tycks dominera universums dynamik är extra intressanta att studera eftersom de med all säkerhet har avgörande implikationer på fundamentala fysikaliska teorier som supersträngteorier. vetenskapsrådets guide till infrastrukturen 23