Lofar maakt eerste beelden
Tests: softwaregestuurde radiotelescoop werkt
maandag 20 februari 2012
Na tien jaar plannen en bouwen door het Nederlandse instituut voor radioastronomie Astron heeft radiotelescoop Lofar voor het eerst opnamen gemaakt. Daarmee is bewezen dat het concept van deze softwaregestuurde telescoop werkt.
Tijdens het jaarcongres van de American Astronomical Society in januari in Austin, Texas, kregen de eerste resultaten van de telescoop een enthousiast onthaal.
‘Het zijn nog maar de commissioning results, de eerste tests om te zien of alles werkt zoals we hebben bedacht’, zegt de Nijmeegse sterrenkundige en bestuursvoorzitter van Lofar (Low Frequency Array) prof. Heino Falcke. ‘We hebben ongeveer 10 % van de mogelijkheden van Lofar getest en dat werkt allemaal goed.’
Twee soorten opnamen werken inmiddels naar behoren: de modus voor het maken van afbeeldingen van de hemel en die voor het opsporen van pulsars, snel roterende sterren die als vuurtorens radiostraling uitzenden. Andere modi zijn nog in ontwikkeling, bijvoorbeeld voor het opsporen van snelle veranderingen als gammaflitsen en voor het detecteren van botsingen van hoogenergetische deeltjes met de ionosfeer.
In Austin werden opnamen van de gaswolken rond een zwart gat gepresenteerd en ook waarnemingen die verder teruggaan richting het begin van het universum dan enige andere waarneming in het lage golflengtebereik dat Lofar beslaat, namelijk frequenties van 30 tot 250 MHz.
UITWAAIEREN
De telescoop bestaat uit 48 antennevelden die uitwaaieren vanuit het Drentse Borger tot in Engeland, Duitsland, Frankrijk en Zweden. De velden liggen in afgelegen, maar bewoonde gebieden.
De eerste resultaten geven aan dat Lofar tot nu toe geen last heeft van storing door zenders uit de omgeving. Storingsbronnen, zoals de communicatie van vliegtuigen en taxi’s, zijn te detecteren en duren maar kort. Daardoor zijn ze grotendeels softwarematig uit de opnamen te filteren.
De platte antennes van Lofar vangen informatie op vanuit de hele hemel en in een breed frequentiebereik. Software bepaalt de kijkrichting en de frequentie.
Een traditionele schotelantenne focust signalen uit één bron in fase in het brandpunt. Bij Lofar ontvangen de afzonderlijke antennes in een veld de signalen uit de hemel elk in een iets andere fase. De kijkrichting ontstaat door gerichte correctie van die faseverschillen. Alleen het punt in het heelal waarvan het signaal na correctie in fase loopt, levert een signaal – dat is de kijkrichting.
Bij een breed frequentiespectrum kan Lofar in ongeveer acht richtingen tegelijk kijken; in een smaller spectrum bestrijkt de telescoop een groot deel van de hemel in één keer.
Om Lofar goed te kunnen gebruiken is er software nodig voor alle verschillende soorten metingen. Daaraan werkt nu nog een team van ongeveer 25 specialisten.
‘Behalve in software voor dataverzameling en -verwerking moeten we ook veel tijd steken in de kalibratiesoftware’, geeft Albert-Jan Boonstra, hoofd R&D van Astron, aan. De temperatuur bijvoorbeeld heeft invloed op de versterkingsfactor van de systemen. Bovendien moet het twinkelen van de sterren, veroorzaakt door de ionosfeer, weg worden geregeld. ‘Bestaande kalibratiesoftware is geschreven voor klassieke schotelantennes, dus wij moeten alles zelf ontwerpen.’
Boonstra verwacht voor de zomer een eerste standaardpakket klaar te hebben waarmee gewone sterrenkundigen de telescoop kunnen gebruiken. Het duurt nog een jaar of twee voordat alle functionaliteit beschikbaar is.
MAAN
Astron en partners zijn nu al druk bezig de kennis die met de ontwikkeling is opgedaan, in te zetten voor nieuwe projecten. De Square Kilometre Array, een enorme radiotelescoop die in Zuid-Afrika of Australië moet komen, zal deels volgens de principes van Lofar werken. Astron hoopt dan ook mee te mogen bouwen.
Verder is het de bedoeling dat een antenne op basis van het Lofar-concept in 2018 naar de maan gaat, als onderdeel van een Europese maanlander. Eind dit jaar beslissen de Europese regeringsleiders of die maanlander er komt.
Nieuwsbrief
Blijf via onze nieuwsbrief op de hoogte van De Technologiekrant
