Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Antennes Nederlands-Chinese radiotelescoop achter maan zijn deels uitgeschoven

De drie antennes van de Nederlands-Chinese radiotelescoop die om de maan cirkelt, zijn inmiddels deels uitgeschoven. Deze telescoop maakt deel uit van een Chinese satelliet, die eerder nog als communicatiesatelliet fungeerde om een Chinese maanlander te ondersteunen.

Astron, de Nijmeegse Radboud Universiteit en het Delftse bedrijf ISISpace hebben de radiotelescoop ontwikkeld en de bedrijven melden dat de Chinese Chang'e-4-maanmissie zijn belangrijkste doelen heeft gehaald. Dat betekent dat de QueQiao-satelliet nu wordt ingezet als radio-observatorium, waarvoor de antennes cruciaal zijn.

Marc Klein Wolt van de Radboud Universiteit en leider van het Nederlandse team is verheugd over het uitschuiven van de drie antennes en stelt dat het Nederlandse belang in de missie nu veel groter is geworden. "We mogen tijdens de veertien dagen durende nacht aan de achterkant van de maan onze waarnemingen doen. Dat is veel meer dan eerder het idee was. De maannacht is nu van ons."

Het uitschuiven van een van de drie antennes. In de kubus die met goudfolie is bedekt, zat de antenne anderhalf jaar op dit moment te wachten.

De Netherlands-China Low Frequency Explorer is een prototype van een radiotelescoop die zwakke radiosignalen wil opvangen die afkomstig zijn van een periode net na de oerknal. De aardse atmosfeer blokkeert die signalen. Daarom is ervoor gekozen om de telescoop toe te voegen aan de Chinese satelliet, die achter de maan hangt.

Het uitschuiven van de antennes ging overigens niet soepel, mede doordat er langer op moest worden gewacht dan voorheen was geschat. Vooral het laatste stukje bleek steeds lastiger uitschuifbaar. Aldus heeft het onderzoeksteam besloten om eerst gegevens te verzamelen en wellicht op een later moment alsnog te proberen de antennes verder uit te schuiven. Dat heeft wel een beperking. Zolang de antennes nog niet geheel zijn uitgeschoven, is het instrument slechts gevoelig voor signalen vanaf zo'n achthonderd miljoen jaar na de oerknal, het moment waarop de eerste sterren zijn gevormd. Pas met de volledig lengte van de antennes zijn ook signalen van vlak na de oerknal op te vangen.

De Chinese ruimtevaartorganisatie CNSA lanceerde in mei vorig jaar de Chang’e 4-satelliet naar een plek achter de maan. De maanlander landde begin dit jaar op de maan en in mei bleek dat de lander waarschijnlijk mineralen heeft gevonden die afkomstig zijn van de mantel van de maan.

Door Joris Jansen

Nieuwsredacteur

27-11-2019 • 10:07

34 Linkedin Google+

Submitter: Rabelais

Reacties (34)

Wijzig sortering
Kan iemand dit verklaren?
Zolang de antennes nog niet geheel zijn uitgeschoven, is het instrument slechts gevoelig voor signalen vanaf zo'n achthonderd miljoen jaar na de oerknal, het moment waarop de eerste sterren zijn gevormd. Pas met de volledig lengte van de antennes zijn ook signalen van vlak na de oerknal op te vangen.
Ik vermoed sterk dat het te maken heeft met de golflengte van het op te vangen signaal. Doorgaans is de lengte van je antenne een exact in te passen eenheid van de golflengte. Des te verder weg signalen in het heelal zijn, des te verder hun golflengte uitgerekt is (red shift). Uitgerekte signalen hebben een langere golflengte en dus een langere antenne nodig.
Klopt dat een langere golflengte een resultaat is van laag frequente uitgerekte signalen van de big bang. Hoe verder weg hoe lager de frequentie. Hoe lager de frequentie, hoe groter de golflengte.

Deze Netherlands-China Low-Frequency Explorer (NCLE) heeft drie 5-meter lange haaks op elkaar staande monopool antenne's (waarschijnlijk 10mm hole ALU staafantenne) en is gevoelig voor 80 kHz tot 80 MHz radio frequenties.

80Khz = golfengte van 3747m! en 80Mhz is 3,7meter. Het verband tussen de lengte of vorm van een antenne en te te meten frequentie is de gevoeligheid. Hoe groter de antenne hoe groter de gevoeligheid voor lage frequenties. De gevoeligheid = verschil tussen signaal en ruis. (SNR). Telefoneren of praten in een luidruchtige bar is moeilijk en dan kan je best even naar buiten gaan zodat er minder omgevingsruis op het signaal zit. Dit is exact wat ze met NCLE doen, enkel gaan ze schuilen achter de maan ;-)

Als de antenne van de NCLE maar een gedeelte uitschuift (video labo-test) dan heeft dat een directe invloed om de gevoeligheid van die lage frequenties. Het is er dan wel heel stil maar zijn 'oren' zijn minder groot om ver te horen. De gevoeligheid zakt. Al kan je wel perfect deze lage frequenties meten, enkel is de signaalsterkte van die lage frequenties heel erg zwak en heb je dus een groot 'oor' nodig in een rustige omgeving.

Natuurlijk is een 5meter antenne sowieso onvoldoende om de lage frequenties te meten van de cosmische Dark Ages. Daar draait het eigenlijk allemaal om. Daarvoor hebben we op aarde al een oplossing gevonden --> LOFAR (LOw Frequency ARray). Dit project bestaat uit een reeks van +- 20.000 kleine aardse antennes en doet astronomisch onderzoek in het frequentiebereik tussen 10 en 240 MHz. Alle kleine antennes vormen samen 1 grote antenne en zo kan je dus wel die lagere frequenties onderzoeken. De NCLE heeft overlap met LOFAR. NCLE is dus een prototype/testsateliet en zal vooral signalen vergelijken met bestaande antennes op aarde.

Op aarde heb je wel één zeer groot nadeel is dat is een reflectie alle radiogolven onder die 10Mhz door de ionosfeer (onderste laag van de magnetosfeer) worden weerkaatst. In feite is alles onder de 50Mhz een blinde vlek op aarde. Dat nadeel heeft wel een voordeel op de aarde zelf. Vele communicatiesystemen gebruiken immers de ionosfeer om radiostralen te reflecteren om zo grotere afstanden te overbruggen.Op aarde heb je daardoor echter wel last last van erg veel Radio Frequency Interference (RFI) van menselijke activiteit. Er is ook weinig bescherming tegen zonnewinden.

NCLE is dus niet gevoeliger maar wil wil vooral testen wat het positieve effect is van een metingen op het maan-aarde L2 baan. Weg van al die stoorzenders. Het uiteindelijke doel is om een cluster te vormen van honderden satellieten (cube sats swarms) rond de maan (of zelf stations op de maan) met ieders een kleine antenne om zo 1 grote gevoelige antenne te vormen in de ultra lage frequentieband. Dit project heet Orbiting Low Frequency Array, OLFAR en zou rond -+ 2030 operationeel moeten zijn. En dan kunnen we eindelijk terugkijken naar de periode vlak na de big bang. Zo leren we hopelijk meer over het ontstaan van het heelal.

Goede paper over dit topic.

[Reactie gewijzigd door Coolstart op 27 november 2019 19:04]

Maar waarom is de ideale antenne een meervoud van de gewenste te ontvangen frequentie halve sinus cyclus?

edit: ik begrijp de theorie,stverschoof zit echter op +1 een mengsel van doppler in visueel spectrum te combineren hoe dat relateert aan antenne lengte. Daar zijn flink wat stapjes overgeslagen maw.

[Reactie gewijzigd door analog_ op 27 november 2019 14:12]

Maar waarom is de ideale antenne een meervoud van de gewenste te ontvangen frequentie halve sinus cyclus?
Resonantie; vergelijkbaar met een stemvork die afhankelijk van de lengte een bepaalde toon zal voortbrengen, maar dan andersom: een antenne is meer gevoelig voor signalen die qua golflengte passen in de lengte van de antenne.

[Reactie gewijzigd door BadRespawn op 27 november 2019 14:09]

Dit is omdat je een minimum lengte van 2 maal je signaal nodig hebt om fatsoenlijk je signaal te construeren op basis van je metingen. Dit werkt zowel ik het tijdsdomein (een camera die wil zien hoe snel een kolibrie fladdert moet zowel de vleugels omhoog als omlaag kunnen meten. maar ook voor het lengte domein, dus de lengte van je antenne moet minimaal 2x wat je wilt meten zijn.
Als je een emmer half afdekt zal hij ook minder snel vol regenen.
Niet helemaal te vergelijken: een half afgedekte emmer kan je kan je 2x zo lang laten staan en dan loopt hij vol.
De hoeveelheid regen kan je als analogie nemen voor de signaalsterkte.
De lengte van de antenne is echter niet de beperkende factor voor het opvangen van zwakke signalen, maar voor het vangen van signalen van een andere golflengte.

Zie het als afgedekte emmer in een regenbui van knikkers en meloenen. De niet goed uitgeschoven antenne (of half afgedekte emmer) pikt nu alleen de knikkers op, pas als de antenne uitgeschoven is (de deksel staat open) passen de meloenen er ook in.
Hoewel de post van @stverschoof hieronder wat meer nuance en technische inhoud heeft, is dit wel de kern van het verhaal ja :).
Signaal reist door de ruimte, en de ruimte zet uit over tijd. Hierdoor wordt de golflengte van de straling steeds langer, het welbekend Doppler effect (zoals met een sirene op een ziekenwagen). Aangezien de golflengte die je kan opvangen bepaald wordt door de lengte van je instrument, analoog aan de toonhoogtes van muziekinstrumenten, kan met een grotere antenne een grote golflengte gemeten worden.
Daarnaast is er een eis die bepaalt dat om een signaal van een bepaalde lengte hoe te kunnen meten, je twee keer de golflengte nodig hebt als lengte van de antenne. Dit is waarom we bijvoorbeeld alle radiotelescopen op de wereld combineren om hele zwakke en "rode" signalen te meten. (Rood komt van het idee dat zichtbaar licht (ook een signaal) roder wordt naarmate het verder uitgerekt wordt in de ruimte.

Dus des te langer de antennes des te ouder signaal we kunnen meten.
Je verhaal klopt maar ik denk dat de antenne ook een interferometer is, Een kleine interferometer zal kleine afstanden kunnen meten een grote kan grote afstanden meten.
(zeer simplistische uitleg, sorry)
Hoe verder de antennes uitgeschoven worden, hoe gevoeliger ze zijn voor de signalen. Hoe ouder het signaal, hoe zwakker die is.
Vandaar dat nu alleen de minder oude (dus ook minder zwakke) signalen te ontvangen zijn.

[edit] @stverschoof legt het duidelijker uit (in wat minder jip en janneke taal) :)

[Reactie gewijzigd door Bem op 27 november 2019 10:22]

Radiosignalen van eerder in de tijd zijn wellicht zwakker (want langer onderweg enzo)
Dus als de antennes niet geheel zijn uitgeschoven kun je nog niet de allerzwakste signalen opvangen.. vermoed ik
Ja, veldsterkte van radiosignalen is in V/m (electrische spanning voor de radio) .
Oftewel hoe groter de antenne, hoe meer meer Volt.
Daarnaast is er nog zoiets als aanpassing. Dat wil zeggen dat de radioontvanger is geoptimaliseerd voor de bedoelde antenne. En dus geeft misaanpassing minder gevoeligheid.
De Netherlands-China Low Frequency Explorer is een prototype van een radiotelescoop die zwakke radiosignalen wil opvangen die afkomstig zijn van een periode net na de oerknal. De aardse atmosfeer blokkeert die signalen, waardoor ervoor is gekozen om de telescoop toe te voegen aan de Chinese satelliet, die achter de maan hangt.
Tevens zullen de resultaten niet vervuild worden door signalen van de Aarde, omdat de Maan dan dient als filter. Doordat wij (nog) niet veel op/met de Maan doen is 'nu' het moment. Anders moeten wij wachten totdat wij zoiets als dit naar een ander hemellichaam kunnen sturen dat als filter kan dienen.

[Reactie gewijzigd door The Zep Man op 27 november 2019 10:15]

Gebaseert op erdere reacties hierboven neem ik aan dat er zoie zo geen vervijling op kan treden gezien de aarde niet van die hele lage / lange golf lengtes produceerd.
Juist wel, dat is waarom men dit aan de andere kant van de maan nu probeert.

We zenden misschien wel meer hoge/korte golf lengtes uit, maar die komen ook minder ver. Als je eenmaal die lage/lange golven de lucht in stuurt dan hebben ze een best ver bereik.

Je 5GhZ wifi komt minder ver dan je 2.4GhZ wifi bijv. Ookal zet je meer 5GhZ acces points neer, een muur blijft een muur en het 2.4GhZ signaal van gelijke kracht gaat daar beter door heen. Zo komen laag frequente golven ook beter door onze atmosfeer en richtantennes op satellieten. Vandaar dat je er dus graag zo'n maan tussen wilt hebben nu. Aan de andere kant van de maan zenden wij nog echt weinig laag frequente signalen uit.

Let er ook op dat men dit experiment ook graag in de maannacht wilt doen. De zon verstoort de boel ook al genoeg, niet alleen ons mensen :)
Blijft gestoord eigenlijk, achthonderd miljoen jaar de oerknal. Hoe meet je überhaupt zoiets met "een antenne" (om extreem sceptisch te zijn)?
Je meet de golven die er 800 miljoen jaar over gedaan hebben om van hun oorsprong tot aan de aarde te komen. Je hebt dus geen invloed op waar je meet, maar enkel wanneer.

De golven zijn te onderscheiden
van golven die dichterbij ontstaan zijn en dus jonger zijn omdatt de golflengtes steeds langer worden door het uitzetten van het universum.

We weten dat bepaalde astronomische events golven op bepaalde frequenties produceren. We weten ook hoe de frequentie over tijd uitrekt. Op die manier kunnen we dus luisteren naar hoevaak de events 800 miljoen jaar voor kwamen.
Je bedoeld waarschijnlijk die er (13.8 miljard jaar - 800 miljoen jaar) jaar over gedaan hebben?
Hoe meet je überhaupt zoiets met "een antenne"?
De signalen zijn electro-magnetische golven, een antenne vangt electro-magnetische golven op.
Even ter beeldvorming : The Netherlands-China Low-Frequency Explorer (NCLE), is a low-frequency payload that will be part of the Chang’e 4 mission. The NCLE instrument consists of three 5-meter long monopole antennas that it is mounted on the Chang’e 4 satellite, and it is sensitive in the 80 kHz - 80 MHz radio frequency range
Wel gaaf om te vermelden, de antennes zitten opgerold als een meetlint. Ze worden zo langzaam uitgeschoven.
Eigenlijk compleet bizar dat we op deze manier radiogolven van miljarden jaren geleden kunnen waarnemen. Heel gaaf
Als 'aliens' ooit de onze detecteren , gaan die ook een paar jaar achterlopen op de Simpsons hoor ;)
Is er iemand die het in een wat minder jargon kan vertalen? Ik bedoel, ze proberen signalen van 800 miljoen jaar of langer te ontvangen, maar als de signalen eenmaal "voorbij" de aarde zijn, kunnen ze niet meer opgevangen worden? Want het heelal dijt uit, en die signalen kunnen niet bouncen neem ik aan :?
Is er iemand die het in een wat minder jargon kan vertalen? Ik bedoel, ze proberen signalen van 800 miljoen jaar of langer te ontvangen, maar als de signalen eenmaal "voorbij" de aarde zijn, kunnen ze niet meer opgevangen worden? Want het heelal dijt uit, en die signalen kunnen niet bouncen neem ik aan :?
Waar leest/haalt u dat?

https://www.space.com/104...d-key-universe-light.html

[Reactie gewijzigd door OxWax op 27 november 2019 13:38]

Ik lees dat nergens, daarom geef ik het ook aan en probeer ik de vraag te stellen :|
Het gaat om het logische prinicepe dat we licht ook maar 1x zien. Ik zal mijn logica (want misschien niet juist is, maar mijn denkproces proberen aan te geven:
- Het licht wat we zien van sterrenstelsels etc is eenmalig. Dat geeft men ook in jouw verhaal aan. We kunnen daarom ook verandering zien, doordat het licht "nieuw en anders" is. Dan zien we dat A veranderd naar B, etc.
- Lichtfotonen kunnen kaatsen op objecten in de ruimte zover ik weet. Maar dat licht veranderd niet, dat blijft hetzelfde pakketje. In de comments hierboven wordt aangegeven dat radiogolven verandereren in frequentie, naarmate ze ouder worden. Ook zitten we op een bepaalde range aan frequentie te kijken, dus als radiogolven ook kunnen "bouncen" op objecten, dan kunnen ze alsnog ouder zijn als de frequentie waarop we kijken.

Een beetje warrig verhaal misschien, maar ik ben in dat opzicht ook maar een leek.

@OxWax Je mag "je" zeggen hoor ;)

[Reactie gewijzigd door Zatan op 27 november 2019 13:53]

wel, 1 ding kan ik alvast zeggen : het is licht van 800 miljoen NA de oerknal en die vond plaats 13,8 MILJARD jaar geleden dus het licht is ....13 miljard jaar onderweg (niet proberen te bevatten, lukt niet 8)7
https://www.space.com/24054-how-old-is-the-universe.html

De rest van uw vragen worden in de andere reacties reeds uitgelegd (en beter dan ik het zou kunnen :X )
Tip : gewoon vragen in google smijten, door allerlei artikelen te lezen leer je veel bij ;)

[Reactie gewijzigd door OxWax op 27 november 2019 14:06]

Inderdaad, goede vraag,
radiogolven komen voorbij, wat geweest kun je niet horen, wat nog gaat komen kun je de radio voor aanzetten.
Wat nog gaat komen komt van heel ver weg. De stelling is: hoe verder hoe hoe ouder. Nu nog het bewijs :?
Is er iemand die het in een wat minder jargon kan vertalen? Ik bedoel, ze proberen signalen van 800 miljoen jaar of langer te ontvangen, maar als de signalen eenmaal "voorbij" de aarde zijn, kunnen ze niet meer opgevangen worden? Want het heelal dijt uit, en die signalen kunnen niet bouncen neem ik aan :?
Wat is je vraag precies?

Je zit voor de TV. Die zendt een beeld uit. Je ogen vangen dit op en je hersenen construeren een overeenkomstig verhaal. Wat is onduidelijk?


Om te kunnen reageren moet je ingelogd zijn


Apple iPhone 11 Nintendo Switch Lite LG OLED C9 Google Pixel 4 FIFA 20 Samsung Galaxy S10 Sony PlayStation 5 Politiek en recht

'14 '15 '16 '17 2018

Tweakers vormt samen met Hardware Info, AutoTrack, Gaspedaal.nl, Nationale Vacaturebank, Intermediair en Independer DPG Online Services B.V.
Alle rechten voorbehouden © 1998 - 2019 Hosting door True