Ein Tag mit einem der stärksten Laser der USA – unter der Erde in Texas

Ein unscheinbares Gebäude mit gigantischer Kraft

Wer über das Gelände der University of Texas at Austin läuft, sieht ein 17-stöckiges Hochhaus und ein großes L-förmiges Gebäude. Doch was sich zwei Stockwerke unter der Erde verbirgt, bleibt den meisten verborgen: hinter schweren Doppeltüren mit einem kaum beachteten Logo befindet sich der Texas Petawatt, einer der leistungsstärksten Laser der USA.

Ein Laser mit Rekordleistung

Von 2020 bis 2024 war ich als leitender Laserwissenschaftler am Texas Petawatt (TPW) tätig. Der Laser, der derzeit aufgrund von Finanzierungskürzungen geschlossen ist, war ein staatlich gefördertes Forschungszentrum. Wissenschaftler aus dem ganzen Land bewarben sich um Zeitnutzung für Experimente. Der TPW gehörte zum Netzwerk LaserNetUS, das vom US-Energieministerium koordiniert wird.

Die Funktionsweise des Lasers ist beeindruckend: Ein winziger Lichtimpuls wird zunächst gedehnt, um die Optik nicht zu zerstören. Anschließend wird er so stark verstärkt, dass er für einen Bruchteil einer Sekunde mehr Leistung erzeugt als das gesamte US-Stromnetz. Schließlich wird der Impuls auf eine Billionstelsekunde komprimiert – und erzeugt so in einer Vakuumkammer Bedingungen, die denen eines Sterns ähneln.

Ein typischer Forschungstag am Texas Petawatt

Ein Experiment beginnt mit der Vorbereitung des Lasersystems. Dazu gehören:

• Kalibrierung der Optik und Justierung der Spiegel
• Überprüfung der Kühlsysteme, da die Laserleistung enorme Hitze erzeugt
• Sicherheitschecks, um die Umgebung vor Streustrahlung zu schützen
• Einrichtung der Experimentierkammer für die geplanten Versuche

Sobald alles bereit ist, startet der Laser seinen finalen Countdown. Innerhalb von Nanosekunden wird der komprimierte Impuls freigesetzt – ein greller Blitz, der für einen Moment ein Miniatur-Universum im Labor erschafft. Die Daten werden sofort aufgezeichnet und analysiert, um Rückschlüsse auf physikalische Phänomene zu ziehen.

„Die Arbeit mit dem Texas Petawatt war wie die Steuerung eines kleinen Sterns im Labor. Jeder Schuss war ein einzigartiges Experiment – und gleichzeitig eine Herausforderung für Technik und Team.“
– Ehemaliger leitender Laserwissenschaftler

Das Ende einer Ära?

Seit seiner Schließung im Jahr 2024 steht der Texas Petawatt still. Die Finanzierung durch das Energieministerium wurde gestrichen, was nicht nur ein Verlust für die Forschung, sondern auch für die Ausbildung junger Wissenschaftler bedeutet. Der Laser war nicht nur ein Werkzeug, sondern auch eine Plattform für internationale Kooperationen.

Forscher hoffen auf eine Wiederbelebung des Projekts. Bis dahin bleibt der Texas Petawatt ein Symbol für die Grenzen der Lasertechnologie – und für die Herausforderungen der Forschungsfinanzierung in den USA.