Die Anlage wird hochintensive Strahlen aus leichten Teilchen bis hin zu schweren Atomkernen wie Uran bereitstellen. Damit steht den Hadronen- und Kernphysikerinnen und -physikern bald eine Anlage mit einmaligen Experimentiermöglichkeiten zur Verfügung, die zahlreiche spannende Entdeckungen versprechen.

FAIR ermöglicht beispielsweise Experimente, die detaillierte Einblicke in die Elemententstehung im Universum ermöglichen („Woher stammt das Gold im Universum?“). Leichte chemische Elemente bis einschließlich Eisen entstehen in Sternen durch Fusion. Die Ursache für die Entstehung schwererer Elemente wie Gold, Silber, Blei, Kupfer, Uran etc. wird noch gesucht und in spektakulären Ereignissen im Universum, wie Sternkollisionen oder -explosionen, vermutet.

Aber auch Experimente mit hohem Potenzial für Anwendungen können durchgeführt werden, beispielsweise zu hochgenauen „Kernuhren“. Damit wären satellitengestütztes autonomes Fahren und andere effiziente Methoden der Verkehrsteuerung denkbar.

Bereits jetzt wurden in Darmstadt wegweisende Ionenstrahl-Therapien gegen Krebstumore entwickelt und eingesetzt. Diese Therapien sollen an FAIR weiterentwickelt werden.

Um aus den FAIR-Experimenten Informationen zu gewinnen, müssen sie eine weitere große experimentelle Herausforderung überwinden: die erzeugten Teilchen bei sich extrem schnell wiederholenden Reaktionen identifizieren, messen und auswerten. Dies ist nur mithilfe ultraschneller Computersysteme und des modernen Hochleistungsrechenzentrums „Green IT-cube“, das bereits am Standort errichtet wurde, zu bewältigen.