Na twaalf jaar onderzoek, ontwikkeling en constructie stelt koningin Beatrix op 12 juni radiotelescoop Lofar (Low Frequency Array) bij het Drentse Exloo officieel in gebruik. De duizenden antennes, uitgewaaierd over West-Europa, moeten onder meer de eerste structuren die in het universum ontstonden, in beeld brengen.
Kosmologen hopen hiermee hun modellen van de oerknal te testen. De straling van deze objecten is ruim dertien miljard jaar onderweg geweest. Om een signaal te kunnen halen uit de enorme ruis, veroorzaakt door jongere melkwegstelsels, gaswolken en andere objecten, is een telescoop met een ongekende gevoeligheid en precisie nodig. Dat is Lofar, doordat de telescoop is opgeknipt in kleine stukjes verspreid over een groot gebied. De antennes staan op 42 velden van ongeveer 100 bij 75 m op locaties die van Drenthe uitwaaieren over Noord- en Midden Nederland tot in Duitsland, Polen en Frankrijk. Op de velden staan in totaal zo’n 25.000 kleine antennes, onderverdeeld in twee typen, die gevoelig zijn voor respectievelijk het frequentiegebied van 30-80 MHz en 120-240 MHz. De FM-band wordt hiermee vermeden, omdat die de metingen zou verstoren.
Pvc-buizen
De antennes ogen eenvoudig. Voor de lage frequentieband bestaan ze uit pvc-buizen op een stuk betonijzer, vastgezet met vier scheerlijnen. De bovenste helft van die lijnen werkt als antenne. Bovenop de pijp zit een soort hockeypuck met daarin een versterker. De antennes voor de hoge frequentieband, vier open metalen driehoeken rond een printplaat, zitten in houders van piepschuim. Zestien stuks vormen samen in een met vijverfolie afgeschermde unit; per veld staan drie units bij elkaar. De signalen van alle antennevelden komen samen in de rekenhal van de Rijksuniversiteit Groningen, waar een Blue Gene-supercomputer ze verwerkt.
Vijftien jaar
‘Alle materialen moeten het minstens vijftien jaar uithouden in het veld’, vertelt dr. Michiel van Haarlem, managing director Lofar bij het Nederlandse instituut voor radioastronomie Astron. Daarom zijn de printplaten bijvoorbeeld voorzien van een vochtwerende coating. Verder was er veel onderzoek nodig om de gevoeligheid maximaal te krijgen, voor het optimaliseren van de verwerking van de signalen van de antennevelden, het samenvoegen ervan en het richten van de telescoop. De antennes staan vast, de kijkrichting wordt softwarematig bepaald. ‘Zo’n groot project konden we niet zelf uitvoeren’, geeft Van Haarlem aan. ‘Daar waren industriële partners voor nodig. Bedrijven uit de regio hebben zelf geïnvesteerd in onderzoek en ontwikkeling. En uiteindelijk is ook meer dan de helft van de contracten die wij hebben aanbesteed, naar deze bedrijven gegaan’.
De grote investeringen moeten de komende jaren gaan renderen, in de eerste plaats op wetenschappelijk vlak. ‘De eerste beelden die reeds zijn gemaakt, hebben al wetenschappelijke waarde, omdat dit frequentiebereik nog niet eerder is onderzocht’, laat Mike Garrett, directeur van Astron, weten. ‘Deze telescoop gaat Nobelprijswaardige wetenschap opleveren.’
SKA
Daarnaast hoopt Astron nog een slag te slaan. Vanaf 2016 moet in Zuid-Afrika of Australië een supertelescoop verrijzen die vele malen groter wordt dan Lofar:de Square Kilometre Array (SKA). Die zal deels gebruikmaken van vergelijkbare technieken als Lofar. Rond de officiële ingebruikname van Lofar is Astron gastheer van het derde internationale SKA Forum. Hier komen naast astronomen ook beleidsmakers en vertegenwoordigers van de industrie bijeen. ‘De eerste bouwfase van SKA is al 350 miljoen euro waard’, aldus Garrett. ‘De tweede ruim een miljard. SKA biedt een enorme kans voor ons en voor onze industriële partners.’
Openingsbeeld Lofar vanuit de lucht
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.